牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为...牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3vs NG7、NG3 vsNG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。展开更多
蒙地曲霉ZYD4是一株极端嗜盐真菌,可在饱和盐水中长期存活,是探究真核细胞嗜盐机制的重要微生物资源.利用NaCl诱导培养蒙地曲霉ZYD4菌株1 h,对诱导和未诱导的菌丝体进行透射电镜观察以及转录组高通量测序和非靶标代谢组分析.结果表明,...蒙地曲霉ZYD4是一株极端嗜盐真菌,可在饱和盐水中长期存活,是探究真核细胞嗜盐机制的重要微生物资源.利用NaCl诱导培养蒙地曲霉ZYD4菌株1 h,对诱导和未诱导的菌丝体进行透射电镜观察以及转录组高通量测序和非靶标代谢组分析.结果表明,盐胁迫下真菌细胞内自噬溶酶体(Autolysosome, ASS)的数量明显增加;与对照相比,盐诱导组共检测到1982个差异表达基因(Differentially Expressed Genes, DEGs);KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析发现,DEGs富集到MAPK(Mitogen-activated Protein Kinase)信号通路、细胞周期、核糖体、内吞作用和氨基糖等代谢途径;代谢组分析显示,差异代谢物有134个,主要包括谷氨酸、天冬氨酸、海藻糖、半乳糖、柠檬酸和棕榈酸等.本研究为探究嗜盐真菌耐盐胁迫及资源利用奠定基础.展开更多
文摘牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3vs NG7、NG3 vsNG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。
文摘【目的】基于转录组测序分析低氧胁迫下缢蛏鳃组织的重要调控通路,探究低氧胁迫对缢蛏能量代谢相关基因的影响,以明确缢蛏应对低氧胁迫的响应机制。【方法】对缢蛏进行低氧胁迫(溶解氧2.0±0.2 mg/L)12 h(L1)和24 h(L2),以常氧条件(溶解氧7.0±0.2 mg/L)为对照组(Control),采集缢蛏鳃组织进行转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs)并进行KEGG信号通路富集分析。采用实时荧光定量PCR检测低氧胁迫0、4、8、12、24、48和96 h缢蛏鳃组织中能量代谢相关基因的相对表达量。【结果】L1 vs Control比较组有5445个DEGs,L2 vs Control比较组有2980个DEGs。KEGG信号通路富集分析结果表明,L1 vs Control比较组共有498个上调DEGs注释到177条通路,显著(P<0.05,下同)富集的前10条通路包括钙信号通路、c GMP-PKG信号通路、C型凝集素受体信号通路等;L2 vs Control比较组共有583个上调DEGs注释到224条通路,其富集的代谢通路较L1 vs Control比较组增多,包括类固醇生物合成、亚油酸代谢、视黄醇代谢、泛醌和其他萜类醌的生物合成等通路。从L2 vs Control比较组DEGs中筛选出缢蛏鳃组织中响应低氧胁迫的能量代谢相关基因,主要涉及糖酵解/糖异生、TCA循环、AMPK信号通路、HIF-1信号通路等重要的调控通路。实时荧光定量PCR检测结果表明,随着低氧胁迫时间的延长,缢蛏鳃组织中己糖激酶基因(HK)、磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶基因(PEPCK)、磷酸甘油酸激酶基因(PGK)的相对表达量呈先升高后降低再升高的变化趋势,在低氧胁迫4 h较0 h明显升高,且在低氧胁迫96 h呈高表达;葡萄糖转运蛋白-1基因(GLUT1)、烯醇化酶基因(ENO)的相对表达量在低氧胁迫4 h较0 h显著降低,在低氧胁迫12 h降至最低值,低氧胁迫持续24 h后GLUT1和ENO基因的相对表达量逐渐上升,在低氧胁迫96 h达最高值且与0 h差异显著。【结论】低氧胁迫促进缢蛏糖酵解/糖异生、HIF-1信号通路等调控通路中的基因上调,对缢蛏能量代谢存在显著影响,推测低氧胁迫下缢蛏通过糖酵解途径维持能量供应,PEPCK、HK、GLUT1、PGK等基因参与能量代谢调节及低氧胁迫响应。
文摘蒙地曲霉ZYD4是一株极端嗜盐真菌,可在饱和盐水中长期存活,是探究真核细胞嗜盐机制的重要微生物资源.利用NaCl诱导培养蒙地曲霉ZYD4菌株1 h,对诱导和未诱导的菌丝体进行透射电镜观察以及转录组高通量测序和非靶标代谢组分析.结果表明,盐胁迫下真菌细胞内自噬溶酶体(Autolysosome, ASS)的数量明显增加;与对照相比,盐诱导组共检测到1982个差异表达基因(Differentially Expressed Genes, DEGs);KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析发现,DEGs富集到MAPK(Mitogen-activated Protein Kinase)信号通路、细胞周期、核糖体、内吞作用和氨基糖等代谢途径;代谢组分析显示,差异代谢物有134个,主要包括谷氨酸、天冬氨酸、海藻糖、半乳糖、柠檬酸和棕榈酸等.本研究为探究嗜盐真菌耐盐胁迫及资源利用奠定基础.
