科研产出
长毛兔粗、细毛毛囊转录组比较分析
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为筛选出影响兔毛纤维直径的相关基因及调控通路，本研究采用RNA测序（RNA-seq）鉴定长毛兔粗、细毛毛囊中差异表达的基因，并进行差异基因（DEGs）功能富集分析。通过Cytoscape构建蛋白互作网络，筛选出核心基因，最后采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对差异表达基因进行验证。结果表明：1)RNA-seq共鉴定了412个DEGs，相比粗毛毛囊，160个DEGs在细毛毛囊上调表达，252个DEGs下调表达。2)GO功能富集分析显示，差异基因显著富集到330个条目中，包括蜕皮周期、发周期、毛发周期的调节、超分子纤维等与粗、细毛生长相关的条目；KEGG富集分析表明差异表达基因显著富集在雌激素信号通路、蛋白质消化和吸收、内质网中的蛋白质加工途径、PPAR信号通路、FoxO信号通路和基底细胞癌等与长毛兔粗、细毛生长分化有关的信号通路中。3）蛋白互作网络分析表明SHH、LGR5、CTSB、ACTA2和CRNN等是调控毛纤维结构的重要功能基因。综上，本研究鉴定了调控兔毛直径的差异表达基因，挖掘出5个与长毛兔粗、细毛分化相关的候选基因，为细毛型长毛兔的选育提供理论依据和数据支撑。
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安徽省二化螟的抗药性监测及四唑虫酰胺诱导效应的转录组分析
《昆虫学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确安徽省不同生态区二化螟Chilo suppressalis种群对双酰胺类杀虫剂的抗性水平，探析其响应四唑虫酰胺和氯虫苯甲酰胺的差异表达基因，为杀虫剂的合理使用及二化螟抗性治理提供理论依据。【方法】采用稻茎浸渍法对于2023年3-7月采自安徽省南陵、东至、庐江和望江4个二化螟田间种群和1个实验室敏感种群（CS） 3龄幼虫对氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺和四唑虫酰胺的抗性水平进行测定；采用PCR对庐江、东至、当涂、南陵、无为、宿松、望江、霍邱和凤台以及CS种群抗双酰胺类杀虫剂相关鱼尼丁受体（ryanodine receptor, RyR）基因的Y4667D, Y4667C, I4758M, Y4891F和G4915E抗性突变频率进行测定；采用致死中浓度(median lethal concentration, LC50)氯虫苯甲酰胺和四唑虫酰胺处理CS种群3龄幼虫，利用转录组测序筛选可能参与二化螟响应氯虫苯甲酰胺和四唑虫酰胺的差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路富集。【结果】南陵、东至、庐江和望江4个二化螟田间种群对氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺和四唑虫酰胺分别产生了不同程度的抗性，其中望江种群对3种杀虫剂的抗性水平均最高，抗性倍数分别为253.8, 38.4和112.2倍。二化螟RyR中与双酰胺类杀虫剂抗性相关的I4758M, Y4667D, Y4891F和Y4667C突变在安徽省7个二化螟种群中的发生频率分别为52.8%, 32.3%, 4.7%和0.9%,未检测到G4915E突变，霍邱、凤台和CS种群未检测到任何突变。与对照组相比，二化螟CS种群3龄幼虫共有2 547个差异表达基因在LC50浓度氯虫苯甲酰胺和四唑虫酰胺迫后表达量均发生明显变化，其中，2 531个差异表达基因对这2种杀虫剂具有相同的响应模式，16个差异表达基因具有相反响应模式。响应氯虫苯甲酰胺和四唑虫酰胺的差异表达基因富集于定位、细胞过程、细胞、大分子复合物、结合、催化活性、代谢、遗传信息处理和有机系统。【结论】安徽省应尽快实行二化螟分区防治措施，在敏感区域合理使用双酰胺类药剂，以延缓抗性产生进程；在抗性区域，应通过综合措施进行抗性治理，恢复双酰胺类杀虫剂的高效性，提高药剂防治效果。
关键词： 二化螟 双酰胺类杀虫剂 抗性监测 鱼尼丁受体 转录组
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基于代谢组和转录组的大豆CMS花粉败育机制研究
《大豆科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：杂种优势利用是提高大豆产量的有效策略之一,细胞质雄性不育(Cytoplasmic-nuclear Male Sterility,CMS)在大豆杂种优势利用中具有重要作用,为了阐明大豆CMS发生的分子机制,利用大豆CMS系W931A及其保持系W931B的单核小孢子(Uninucleate Microspore,UM)和二胞花粉期(Binucleate Pollen,BP)花蕾进行代谢组学研究,并与转录组数据联合分析,挖掘大豆CMS相关基因及代谢途径.代谢组分析结果显示,在CMS系W931A的UM和BP阶段分别鉴定到147和305个差异代谢物,主要包括脂质及类脂分子化合物、苯丙烷及聚酮化合物和有机杂环化合物等.转录组和代谢组联合分析揭示,差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)和差异代谢物主要参与黄酮类化合物生物合成、苯丙氨酸代谢和苯丙烷类生物合成.在花粉发育过程中,黄酮类及衍生物的合成被显著抑制,F3H(Glyma.01G166200)和FLS(Glyma.06G110600)基因在CMS系W931A中显著下调表达,推测其在相应代谢途径中发挥关键调控作用,导致花药中相关代谢物的差异,进而引发不育系花粉的败育.研究结果有助于构建大豆CMS分子调控网络,并推动大豆CMS分子机制的研究进程.
关键词： 大豆 细胞质雄性不育 代谢组 转录组 黄酮类化合物
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大别山牛瘤胃大小比较及其相关调控基因表达分析
《中国畜禽种业 》 2025
摘要：该研究旨在解析大别山牛瘤胃大小的关键调控基因及分子机制,为地方牛种质改良提供理论依据.选取24月龄、体重相近的大别山牛母牛20头,测定宰前活重及瘤胃重量,根据瘤胃重量及其占比,筛选出瘤胃重量较高组(H组)和较低组(L组)各3头,采集瘤胃组织样本.利用Illumina Hiseq 2000平台进行转录组测序.结果显示,H组瘤胃重量及占宰前活重比例均显著高于L组(P<0.05),两组宰前活重无显著差异(P>0.05).在两组中共鉴定出449个差异表达基因,其中348个在H组上调,101个下调.GO功能注释显示差异表达基因显著富集于代谢、免疫、催化活性、转运蛋白活性、转录因子结合等条目.KEGG通路富集分析表明差异表达基因显著富集于免疫相关通路、代谢功能调控通路、昼夜节律调控通路以及参与细胞组织结构和功能的通路.基于PPI网络分析和degree算法,鉴定出PTGS2、BCL2、GRO1、IL6R和INSR 5个关键节点基因可能参与大别山牛瘤胃免疫-代谢-组织结构的调控.该研究通过比较分析瘤胃大小差异的大别山牛瘤胃转录组,建立了与大别山牛瘤胃免疫-代谢-组织结构相关的调控网络,并筛选出PTGS2、BCL2、GRO1、IL6R和INSR这5个网络核心基因,它们可能通过协同调控瘤胃发育.
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禽腺病毒血清4型感染LMH细胞的环状RNA表达分析
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为分析禽腺病毒血清4 型(FAdV-4)感染鸡肝癌细胞(LMH)后环状RNA(circRNA)的表达谱变化,进一步研究circRNA在FAdV-4 感染过程中的调控作用,以FAdV-4 感染的LMH和未感染细胞为对象进行转录组测序,对差异表达circRNA进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,通过实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)对随机挑选的5 个circRNA进行验证.结果表明,感染组和未感染组的circRNA分布于绝大多数染色体上,且长度主要集中在300~1 000 bp.差异表达分析筛选出72 个circRNA,32 个circRNA表达水平显著上调,40 个circRNA表达水平下调.GO功能分析,差异circRNA来源基因主要富集在细胞过程、代谢过程、催化活性和核酸结合转录因子活性等进程.KEGG通路分析显示,差异表达circRNA主要富集在Notch信号通路、RNA降解和MAPK信号通路.qRT-PCR结果表明,被验证的 5 个circRNA表达水平与测序结果趋势一致,进一步验证了测序结果的可靠性.本研究对FAdV-4 感染LMH细胞的cir-cRNA表达谱进行分析,并筛选出差异表达的circRNA,为探究circRNA在FAdV-4 感染过程中的功能及宿主与FAdV-4 互作机制提供数据支持.
关键词： 禽腺病毒血清4型 LMH细胞 转录组测序 环状RNA 差异表达
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基于RNA-Seq技术对不同品种猪排卵前卵泡差异表达基因的筛选与注释
《安徽农业科学 》 2024
摘要：[目的]筛选淮猪和大约克猪排卵前卵泡组织差异表达基因。[方法]采集淮猪和大约克猪各3头的排卵前卵泡，提取RNA,个体独立建库。采用RNA测序技术以及GO和pathway方法对所获序列进行显著性富集分析。[结果]测序后，获得的淮猪clean reads数分别为85 958 912、91 701 082、84 448 828,其中有效Reads数分别达到98.39%、98.59%、96.04%;获得的大约克猪clean reads数分别为87 914 166、80 480 542、85 994 612,其中有效reads数分别达到98.61%、96.95%、98.80%,测序饱和度良好（证明测序数据真实可靠）。结果表明，筛选到上调基因67个，下调基因54个。GO和Pathway分析发现，差异表达基因富集在繁殖过程、生长过程和代谢过程及WNT信号通路、卵巢类固醇生成通路和类固醇生物合成通路等。[结论]获得了猪排卵前卵泡基因表达谱，并筛选到与繁殖性状相关的关键候选基因。
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绿豆窄叶突变体vrnl9基因的精细定位与转录组分析
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：叶片是绿豆最重要的光合作用场所，其形态结构影响光合作用、群体结构和产量。筛选和鉴定绿豆叶形突变体材料，为探究叶片发育的分子调控机理和叶形遗传改良奠定基础。在皖科绿3号EMS（Ethyl methyl sulphonate）诱变突变体库中鉴定出1个窄叶突变体vrnl9,并对该突变体进行表型鉴定、基因定位和转录组分析。表型分析发现，窄叶突变体vrnl9叶片宽较野生型皖科绿3号显著减小，叶面积和叶柄长也显著缩减；突变体主茎退化，生育期延长10 d。在突变位点的定位中，本研究利用苏绿16-10与突变体vrnl9杂交构建的F2群体进行遗传分析和基因精细定位。结果表明，窄叶突变体vrnl9的窄叶表型受单个隐性核基因控制（χ~2=1.40）。BSA测序分析将突变位点定位在第9染色体上0～3.1 Mb的区间内，结合图位克隆的方法，本研究将窄叶基因vrnl9定位在标记NL-15和NL-28之间354.6 kb的区间内。转录组学分析发现，与野生型皖科绿3号相比，突变体vrnl9中有182个基因的表达量发生显著改变，其中86个上调、96个下调。KEGG分析结果表明，差异表达基因显著富集在植物激素信号传导、萜类骨架的生物合成、玉米素的生物合成等代谢通路。这些研究结果为克隆窄叶基因vrnl9和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据。
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番茄含糖量不同的两个材料果实转录组初步分析
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以高含糖量（8%）和普通含糖量（4.5%）番茄为研究材料，选取绿熟期、转色期、粉红期和红熟期的果实样品，通过转录组测序比较两种材料间的基因表达差异。分析表明，普通番茄与高糖番茄4个时期共有的差异基因有288个，其中下调的有174个，上调的有114个，转色期特有的差异表达基因数量最多。GO分析表明，差异表达基因显著富集在转色期，且富集的GO功能类也最多。KEGG分析表明，转色期富集的差异表达基因及相关通路最多，主要集中在糖、酸代谢等通路。对糖、酸代谢过程关键酶的相关基因进行聚类分析，发现有30个关键差异表达基因。
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水稻直立短穗突变体esp的转录组研究
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆水稻直立短穗基因Erect and Short Panicle(ESP),分析其参与的基因调控途径,解析ESP控制株型、穗长等农艺性状的分子机理。【方法】以直立短穗突变体esp及其野生型为材料,成熟期进行株高、穗长、粒长等表型测定;构建籼粳杂交F2定位群体,挑选与突变表型一致的F2单株,利用与突变性状连锁的分子标记对目的基因进行定位;对野生型和突变体进行基因组测序,结合定位结果,找到突变位点,克隆ESP;利用生物信息学软件进行进化树和基因表达分析;提取野生型和突变体幼穗中的RNA并建库,GO(gene ontology)聚类分析表达差异基因,同时根据KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库,分析野生型和突变体中植物激素信号转导和内质网蛋白加工相关基因的表达变化,并通过qRT-PCR验证。【结果】通过表型观察和农艺性状调查,与野生型相比,直立短穗突变体esp株高降低,穗长变短,穗型由弯曲变为直立,每穗粒数减少,粒长变短,粒宽和千粒重增加;有效穗数无显著差异。利用突变体esp与PA64构建籼粳F2定位群体,将目的基因定位于水稻第7染色体长臂标记C7-11和C7-14之间7.58 Mb区间内,基因组测序发现LOC_Os07g42410第6内含子与第7外显子连接位点由碱基G变异为A,导致第6内含子不能被剪切,蛋白翻译提前终止;该基因与已报道的OsDEP2/OsEP2为等位基因。进化分析显示该基因广泛存在于单子叶和双子叶植物中;表达分析表明ESP在茎秆、花序、雌蕊、内外稃和子房中高度表达,其表达水平随着子房变大而逐渐降低。利用转录组分析突变体和野生型幼穗中的基因表达,结果表明,与野生型相比,esp突变体中表达差异显著(差异>1.5倍)的基因630个,其中235个表达上调,395个表达下调。GO分析显示植物激素信号转导和内质网蛋白加工相关基因受到不同程度地调控,利用qRT-PCR进行验证,结果与转录组数据一致。【结论】直立短穗基因ESP与已报道的直立穗基因OsDEP2/OsEP2为等位基因,其突变导致株高降低、穗长变短等多个表型;ESP可能通过调节植物激素信号转导、内质网蛋白加工过程中的基因表达,进而影响植株的发育。
关键词： 水稻 直立短穗突变体 基因克隆 进化分析 转录组分析
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