基于转录组测序揭示适度干旱胁迫对甘草根基因表达的调控

适度干旱胁迫可促进甘草有效成分的积累,提高药材质量。该研究以栽培6个月的甘草根为材料,设置适度干旱胁迫组(土壤相对含水量40%~45%)和对照组(土壤相对含水量70%~75%),分别应用Illumina HiSeq 2000进行转录组双末端测序,分析甘草根响应适度干旱胁迫的差异表达基因。在适度干旱胁迫组和对照组中分别得到80 490 490,82 588 278个Clean reads,经序列拼接和去冗余处理分别得到94 828,305 100个Unigene序列,序列长度的中位数分别为1 007,1 125 nt。差异表达基因分析表明,适度干旱胁迫抑制细胞壁中β-木糖苷酶、天冬酰胺酰内肽酶、GDP-L-岩藻糖合酶等酶的基因表达,可能抑制根细胞的初生壁降解与程序性细胞死亡;促进萜类、黄酮类化合物生物合成的关键酶基因的表达,进而促进甘草有效成分的积累;促进生长素、乙烯、细胞分裂素的生物合成和信号转导,进而促进根的发生和细胞增殖;促进脱落酸、茉莉酸的生物合成和信号转导,进而提高甘草对干旱胁迫的适应能力;抑制赤霉素、油菜素内酯等激素的生物合成和信号转导,进而抑制地上茎的伸长。     

基于转录组测序揭示光质对刺五加实生苗基因表达的调控作用

目的 对刺五加Acanthopanax senticosus实生苗进行转录组测序,分析其响应不同光质调控的分子机制。方法 以生长60 d的刺五加实生苗为材料,设置不同光质处理组（LED-1、LED-2）和对照组[高压钠灯（high pressure sodium,HPS）],应用Illumina HiSeq^TM对其叶片进行转录组测序,对测序后的结果进行基因功能注释、差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）筛选和共表达网络分析。结果 转录组测序共获得126 252条Unigene。其中92 681条被注释,3个处理组中筛选出DEGs 7664个。基因本体（gene ontology,GO）富集结果表明,DEGs在代谢过程、刺激响应、细胞结构、催化活性等功能中得到显著富集。京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）途径富集分析表明,DEGs显著富集在植物激素传导、糖代谢、苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成。适度光质胁迫可以促进刺五加实生苗中苯丙素类化合物生物合成途径关键酶基因的表达,是促进刺五加有效成分累积的基础。结论 通过高通量转录组测序,揭示了不同光质对刺五加实生苗基因表达的调控特征,可为深入研究刺五加药效成分的生物合成机制及栽培中的光环境设置提供科学依据。     

基于转录组测序分析干旱胁迫对党参不同组织基因表达的调控

目的 对不同干旱胁迫程度下党参Codonopsispilosula叶、茎、根进行转录组测序，探究干旱胁迫对党参差异基因和多糖合成相关酶基因的调控。方法 利用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对正常水分（85%～90%）和轻度（65%～70%）、中度（50%～55%）、重度干旱胁迫（35%～40%）下生长旺盛期党参叶、茎、根组织进行测序并建立c DNA数据库，经de novo拼接后得到Unigene，并进一步开展生物信息学分析。结果 共获得Unigene 60 377条，分别有51 477、29 896、33 479、35 912、47 378、18 649、31 833条被非冗余数据库（non-redundant protein sequence database,NR）、真核生物蛋白相邻类的聚簇（clusters of orthologous group for eukaryotic complete,KOG）、基因本体（gene ontology,GO）、Swiss-Prot、egg NOG、京都基因与基因组数据库（Kyoto encyclopedia of ge...     

基于转录组测序的青天葵差异表达基因分析

目的在青天葵球茎和叶片两个组织的转录组测序数据的基础上,进行差异表达基因(differential expressed gene,DEG)的筛选和分析。方法采用Reads Per Kb per reads(RPKM)方法计算青天葵转录组测序获得的单基因(unigene)在球茎和叶片中表达量,根据球茎和叶片之间RPKM的log2倍数绝对值大于1且错误发现率小于0.01筛选DEG,将DEG归类至Nr、GO、KEGG等公共数据库获取其功能释义;并基于功能注释,挖掘参与青天葵激素合成和信号传导过程的DEG。结果筛选出符合条件的DEG共62 605条,包括了31 488条表达上调DEG和31 117条表达下调DEG。分别有51 652条和14 215条DEG在GO和KEGG数据库中获得注释,涵盖GO数据库的42个功能亚类和KEGG数据库的280条代谢途径。在挖掘到的16个与青天葵激素合成和信号传导过程的DEG中,7个为上调表达基因,9个为下调表达基因。结论通过转录组测序数据较全面地提供了青天葵球茎和叶片基因的差异表达情况,为青天葵的功能基因的克隆和功能分析等提供研究基础和理论依据。     

干旱胁迫下忍冬全基因组DNA甲基化和转录组分析

目的 分析干旱胁迫下忍冬Lonicera japonica全基因组DNA甲基化水平变化、模式以及与基因表达的关系,为进一步探究忍冬响应干旱胁迫的分子机制奠定基础。方法 采用全基因组重亚硫酸盐甲基化测序法（whole-genome bisulfite sequencing,WGBS）,测定干旱胁迫下忍冬全基因组DNA甲基化水平,并联合转录组测序结果对差异甲基化基因相关的差异表达基因进行分析。结果 干旱胁迫下忍冬整体甲基化水平普遍上升;其中CG类型甲基化水平明显高于CHG或CHH甲基化类型;对不同干旱胁迫处理下的忍冬进行差异甲基化区域（differentially methylated regions,DMR）分析,发现1935、2158和1750个差异甲基化相关基因,基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）富集分析表明,显著富集的通路主要包括亚油酸代谢,氮代谢通路和次生代谢物的生物合成通路等。通过转录组测序技术,发现差异甲基化基因相关的差异表达基因主要富集于次生代谢产物合成相关通路,同时筛选出4个在干旱胁迫下基因表达量上升显著的忍冬MYB（Lonicera japonica MYB,LjMYB）LjMYB转录因子。结论 干旱胁迫下忍冬甲基化水平上升,推测DNA甲基化调控基因表达是干旱影响金银花有效成分生物合成的作用机制之一。     

基于转录组测序分析壮骨止痛方治疗去势大鼠骨质疏松症的基因表达差异

目的:基于转录组测序分析壮骨止痛方治疗去势大鼠骨质疏松模型的差异表达基因及相关通路.方法:将12只SD雌性大鼠随机分为实验组、模型组,每组各6只,采用国内外公认的雌性大鼠去卵巢3个月造成绝经后骨质疏松模型.造模后1周开始灌胃给药,实验组给予壮骨止痛胶囊(567 mg/kg),模型组给予同体积的蒸馏水(1 mL/150 ...     

聚乙二醇模拟干旱胁迫下半夏茎段转录组分析

目的 通过分析30%聚乙二醇（PEG）模拟的干旱胁迫处理下半夏茎段转录组数据，挖掘响应干旱胁迫的相关基因，探索干旱胁迫下半夏发生"倒苗"的分子机制。方法 以干旱胁迫下半夏发生"倒苗"时的茎段作为研究材料，采用Illumina Hiseq 2500平台进行转录组双向测序，并对数据进行生物信息学相关分析。结果 共获得23.00 Gb clean data，对照组与干旱胁迫处理组分别获得37 467 952和39 903 362个clean reads，经Trinity软件组装获得100 274个uingenes。通过将组装所得unigenes分别与Nr、eggNOG、Pfam、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG、COG等数据库进行比对分析，41 132个unigenes获得功能注释。最终筛选得到差异表达基因4 052个，其中2 080个DEGs表达上调，1 972个DEGs表达下调。KEGG通路富集分析显示，差异表达基因主要集中在核糖体、碳代谢、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导和氨基酸生物合成等过程；基因表达水平分析显示，半夏中编码植物激素代谢与信号转导、氧化还原相关酶、热激蛋白和液泡加工酶等基因在干旱胁迫处理后表达水平显著上升，多数编码水通道蛋白的DEGs表达水平下降。结论 通过对PEG模拟的干旱胁迫处理下半夏转录组测序结果进行分析，获得半夏水分代谢、激素代谢与信号转导、相关响应蛋白等候选基因，可为揭示干旱胁迫导致半夏"倒苗"的发生机制提供基因资源和理论依据。     

基于高通量测序的女贞果实转录组研究

目的:利用Illumina/Solexa Hiseq2000测序平台对女贞果实进行转录组测序。方法:将测序得到的大量数据进行拼接与组装,并应用生物信息学方法对所得序列进行功能注释、功能分类、代谢途径分析和简单重复序列位点查找等研究。结果:共获得32 856 614条clean reads,含4.93 Gb的有效数据。对clean reads应用Trinity软件进行组装,共获得163 092条unigene,总长度、平均长度和N50分别为108.57 Mb、665.68 bp和1345 bp。公共数据库(Nr,Nt和Swiss Prot数据库)的BLAST比对分析显示,有83 903条unigene获得基因注释,进一步的功能分类表明,在GO数据库中有16 876条unigene可被分别注释到细胞组分、分子功能和生物学过程三大类别中。将unigene与COG数据库进行比对,可获得25个功能类别,其中较多unigene涉及果实中物质的合成与转运相关的营养功能。KEGG数据库作为搜索对象,可将unigene定位到21类代谢途径中,涉及重要次生代谢产物黄酮类和萜类生成的unigene数目分别为258条和929条。SSR位点查询发现,在14 270条unigene中共可找到15 925个SSR位点。结论:本研究在转录组水平对女贞果实进行了系统研究,这为进一步开展女贞果实的分子标记开发和重要次级代谢产物的生物合成奠定了基础。     

马鞭草全长转录组测序分析

目的:利用高通量测序技术获得马鞭草Verbena officinalis L.的全长转录组基因信息。方法:通过PacBio Sequel高通量测序平台,对马鞭草根、茎、叶3个部位的混合样品进行全长转录组测序,并基于序列同源性对转录本进行功能注释,得到马鞭草全长转录组的遗传信息。结果:测序数据经过质控后获得197542个高质量的转录本及169063条环形一致性序列(CCS),检测出4955个转录因子。其中161062个(81.53%)转录本在非冗余蛋白(NR)、真核生物相邻类的聚簇(KOG)数据库、京都基因与基因组百科全书(KEGG)、基因本体(GO)数据库、蛋白家族(Pfam)数据库和SwissProt蛋白序列数据库中均得到注释。MISA分析发现54063个简单重复序列(SSR)位点,还预测到70050个长链非编码RNAs(lncRNAs)和45499个信使核糖核酸(mRNAs),并在马鞭草全长转录组中共鉴定到了60个转录本可能参与单萜类化合物的生物合成。结论:利用高通量测序技术和生物信息学分析获得了马鞭草的全长转录组信息特征,可为后期开展马鞭草功能基因鉴定、解析萜类化合物次生代谢途径及其调控机制提供参考。     

亳州产丹参药材UPLC-MS指纹图谱研究

[目的]研究和建立亳州产丹参药材的超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS)指纹图谱,考察不同批次丹参药材的质量稳定性,为全面的评价其整体质量提供依据。[方法]采用UPLC-MS法分别对水溶性成分和脂溶性成分进行测定,对10批样品的相似度进行计算分析;对共有峰进行标定,并通过MS数据对色谱峰进行指认。[结果]建立了10批亳州产丹参药材中水溶性成分和脂溶性成分的UPLC-MS指纹图谱,标定共有峰18个,其中水溶性成分8个,脂溶性成分10个,鉴定了其中9个色谱峰的化学成分,10批样品的相似度均大于0.90。[结论]该方法准确可靠、重现性好,可以用于丹参药材的整体质量评价。     

丹参SmCYP76S7基因的克隆、亚细胞定位和表达分析

目的 克隆获得丹参SmCYP76S7基因序列,并对其进行生物信息学和表达特性分析。方法 克隆获得SmCYP76S7 的cDNA及基因组DNA序列,运用生物信息学软件对该基因及其编码蛋白进行结构和理化性质分析。构建融合表达载体pEGAD-SmCYP76S7-eGFP,转化烟草后分析SmCYP76S7蛋白的亚细胞定位。利用qRT-PCR测定SmCYP76S7基因在各器官中的表达量,同时分别利用不同光质和茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）处理丹参幼苗和丹参毛状根,探究SmCYP76S7基因对光质和MeJA的响应。结果 SmCYP76S7基因包含2个外显子和1个1 506 bp的开放阅读框,编码501个氨基酸。该基因在根、茎、叶和花中均有表达,其中花中表达量最低。SmCYP76S7蛋白除定位于内质网外,还分布于多个细胞结构。SmCYP76S7基因的表达在红光处理和MeJA处理样品中显著上调,是典型的光和MeJA诱导基因。结论 SmCYP76S7基因是CYP76家族成员,结合其表达特性和同家族其他成员的催化活性,该蛋白很可能参与丹参酮类成分的生物合成,其具体的生物学作用值得进一步深入挖掘。     

丹参转录因子SmWRKY14基因的克隆及表达分析

目的 克隆丹参Salvia miltiorrhiza转录因子基因SmWRKY14,分析其在不同组织及应答环境因子和植物激素过程中的表达特征。方法 以丹参转录组数据中Unigene（c50007_g1）序列为参考,利用PCR扩增获得SmWRKY14基因序列。通过生物信息软件及在线工具预测基因编码蛋白的理化性质、蛋白质结构等分子特征,采用DNAMAN和MEGA 6.0分别进行氨基酸多序列比对和进化树构建,运用实时荧光定量PCR检测该基因的表达模式。结果 克隆得到SmWRKY14基因cDNA全长1 103 bp,编码244个氨基酸,相对分子质量27 600,等电点8.19。该蛋白含有WRKY特征基序,不含信号肽及跨膜结构域,其高级结构主要由无规卷曲构成。进化树分析表明SmWRKY14蛋白与柿WRKY14蛋白的亲缘关系最近。SmWRKY14基因在丹参中各器官中为组成型表达,且该基因与丹参酮合成关键酶基因DXS、GGPPS、CPS的表达模式相似,且受茉莉酸甲酯、脱落酸、赤霉素等植物激素及机械损伤的强烈诱导。结论 获得丹参SmWRKY14基因序列、生物信息及表达特征,为研究WRKY家族成员调控丹参酮类化合物的合成、应答植物激素及参与防御反应的分子机制提供理论依据。     

丹参治疗高血压肾病的作用机制研究进展

高血压肾病已经成为导致终末期肾病的第二大原因。现代医学认为,高血压肾病与血管内皮功能障碍、氧化应激和炎症反应密不可分,而肾脏纤维化是其最常见的病理学特征。目前认为,高血压肾病的关键是控制血压,临床治疗中通常应用降压药来控制高血压肾病的发生和发展。但是,有研究报道指出,强化降压会减缓但不会阻止肾脏损伤的进程。因此,寻求新的阻止肾脏损伤进程的治疗方法具有重要的临床意义。大量研究证明,活血化瘀类中药及其制剂联合西医常规治疗更有利于提高治疗高血压肾病的有效性。丹参具有活血祛瘀而不伤证之效。诸多研究表明,丹参及其制剂具有多种药理学作用,其中包括调节血压、调节血脂、抑制氧化应激和炎症反应和保护血管内皮细胞及抑制纤维化。然而,针对丹参治疗高血压肾病尚缺乏系统的阐述。从传统医学及现代医学方面系统地论述丹参治疗高血压肾病的药理学机制,从而为更好地促进丹参及其制剂在高血压肾病的临床应用提供坚实的药理学依据。     

不同干燥方式对丹参品质的影响

[目的]探索不同干燥方式对丹参品质的影响。[方法]采用真空微波干燥、户外晾晒、恒温鼓风烘烤3种方式干燥鲜丹参,并对制备样本有效成分、浸出物含量进行测定分析。[结果]户外晾晒有利于丹酚酸B和丹参素成分的保留,恒温鼓风烘烤有利于醇溶性浸出物成分的保留,真空微波干燥有利于总酚酸、隐丹参酮和丹参酮ⅡA的保留。[结论]真空微波干燥方式处理鲜丹参,干燥效率高、有效成分损失少,具有广泛的应用前景。     

丹参干叶片的DNA提取

目的以丹参干叶片为材料,优选一种有效去除多酚类杂质的DNA提取方法.方法先用PVP-40T与材料共研碎,加预冷的提取缓冲液冰置,弃去上清液,沉淀用加Vit C粉末(调pH＝6～6.5)的2×CTAB抽提缓冲液提取.结果得到的DNA可以很好地用于PCR扩增.结论该方法适用于提取含多酚材料的DNA.