病毒感染海洋球石藻Emiliania huxleyi的转录组分析

海洋球石藻Emiliania huxleyi及其特异性裂解病毒E. huxleyi virus (EhVs)在调节海洋碳、硫循环及全球气候变化中起着重要作用,也是开展真核生物病毒–宿主相互作用研究的良好模型系统之一。为了探究病毒感染条件下E. huxleyi基因表达水平的变化,以海洋球石藻E. huxley–BOF 92及其专一性裂解病毒EhV-99B1为研究对象,利用Illumina HiSeq 2000高通量测序技术,分别对E. huxleyi病毒感染组(Exp)和非感染对照组(Con)6 h和45 h的藻细胞样品进行转录组测序分析。共得到32 909条平均长度为1 153 bp的基因。病毒感染6 h和45 h分别得到2 617和5 229个差异表达基因,其中共差异表达基因465个。随机选取10条差异表达基因,采用qRT-PCR进行实验验证,结果证实转录组分析可靠。GO功能注释和KEGG通路富集,发现大量基因与氧化应激反应、脂类代谢、碳水化合物代谢及信号转导等代谢过程相关,其中变化最显著的是谷胱甘肽代谢途径。从病毒感染球石藻转录组中筛选出部分与氧化应激反应相关的基因,其中9个基因显著上调,11个基因显著下调,表明宿主能够通过体内的氧化应激反应响应病毒胁迫。     

黄河口与长江口近江牡蛎的比较转录组分析

为进一步开发近江牡蛎Crassostreaariakensis的基因资源,探究黄河口与长江口近江牡蛎的遗传差异,采用Illumina HiSeq 4000测序平台对东营垦利和南通海门的近江牡蛎进行高通量转录组测序。对测序数据进行拼接后分别得到83680条和71269条unigene,并对unigene进行了基因功能注释和正选择基因的富集分析。结果表明,同源基因经筛选得到正选择基因259个,GO (Gene Ontology)功能分析中共涉及到967个相关功能类别,其中有关到生物学过程的分类条目占比最多,为590项。总体上看,与细胞器、代谢过程、结合以及催化活性相关的类别占主导地位。KEGG( Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析表明,共涉及48个代谢通路,其中与核糖体、细胞凋亡相关的通路占比最大。上述结果不仅加深了对黄河口以及长江口近江牡蛎基因表达水平差异的认识,同时也为今后进行近江牡蛎各类遗传学分析和一些关键基因的克隆以及具体功能分析提供了基础数据。     

香港巨牡蛎抗副溶血弧菌感染相关microRNA的筛选

香港巨牡蛎(Magallana hongkongensis,旧称Crassostrea hongkongensis)是我国华南沿海重要的经济贝类,但频发的养殖病害严重制约了香港巨牡蛎养殖业的可持续发展。作为一类重要的调控因子,microRNA(miRNA)能够对其靶基因进行转录后调控从而参与海洋动物各类生命活动过程。本研究利用高通量测序技术建立了副溶血弧菌不同诱导时间下的香港巨牡蛎鳃组织miRNA文库,并通过生物信息学分析方法挖掘与免疫调控有关的miRNA,共获得了453个已知miRNA和222个新miRNA,通过进一步筛选空白对照组/12 h病原注射组、空白对照组/24 h病原注射组、12 h病原注射组/24 h病原注射组特有的miRNA,发现多个在不同比较组间差异表达的或具有高表达水平的miRNA。其中miR-10、miR-23、miR-92、miR-100、miR-125、miR-144、miR-145、miR-146、miR-335、miR-750等已被证实参与了多种海洋动物的免疫调控过程。对差异表达miRNA靶基因的KEGG富集分析结果显示miR-411-5p、miR-445...     

雨生红球藻sir基因克隆及在硫代谢中的功能分析

亚硫酸还原酶是硫代谢的关键酶.本文首次从雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)中克隆了亚硫酸还原酶基因(sir),发现该sir的DNA序列由3885个核苷酸组成,包括9个内含子,cDNA序列全长为2079 bp,编码692个氨基酸,属于NiR/SiR铁氧还蛋白超家族.系统发育分析表明,雨生红球藻中...     

变异轴孔珊瑚(Acropora valida)对酸化高温胁迫的转录组水平反应及恢复潜力分析

采用RNAseq测序技术对比变异轴孔珊瑚(Acropora valida)在酸化高温胁迫及去胁迫条件下的mRNA转录组。构建了12个cDNA文库,共获得451789689个双端片段。通过拼接共得到1 056 727个转录本,其中86.5%匹配到珊瑚序列。转录本的差异表达分析显示,胁迫条件下共6 328个转录本发生了显著变化,主要涉及热休克蛋白、物质转运蛋白、凋亡调节和钙化四个方面。其中98.1%的差异表达转录本在胁迫去除后都能恢复到对照组水平;结果表明,尽管变异轴孔珊瑚在酸化高温胁迫时受到很大影响,但其转录本表达在胁迫去除后能恢复到原来的水平。首次探究酸化高温双胁迫去除后变异轴孔珊瑚转录本表达水平的恢复潜力,对研究珊瑚如何应对全球气候变化有一定指导意义。     

基于RNA-seq技术的罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)不同组织转录组比较分析

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)是我国重要的淡水虾养殖品种,为探讨罗氏沼虾不同组织基因表达差异,本研究使用Illumina Hiseq平台分析了罗氏沼虾的7个组织(眼柄、肝脏、卵巢、鳃、心脏、肌肉、精巢)转录组,质控后获得高质量的clean reads 36325476、56796932、36328098、51370140、45010606、43240160、42404294条,共计46.2 Gb的clean reads数据。测序结果经denovo组装共获得95220个Unigenes,每个Unigenes的平均长度为1064.9bp。经过生物信息学方法与五个数据库(NR, GO, COG, KEGG, SWSS-PRO)比对,共注释到20368个Unigenes。其中GO功能注释将Unigenes分为生物过程、细胞组分和分子功能3个大类50个分支;在与COG数据库比对中,共有15798条比对到了同源序列,且一共被分为25类;KEGG代谢通路包括6大类33个小类,可将Unigenes映射到330条代谢通路中。分子标记筛选后获得37751个潜在SSR位点,共发现3228575个SNP位点。本研究通过对罗氏沼虾7个不同组织进行转录组测序,数据组装及功能注释,为进一步深入挖掘和开发利用罗氏沼虾功能基因提供参考。     

军曹鱼响应低氧胁迫转录组SNP位点鉴定及其功能注释分析

为了研究低氧胁迫下军曹鱼肠道转录组中单核苷酸多态性(SNP)标记位点及SNP所在基因SNP-Unigene的作用,通过SOAPsnp软件对军曹鱼幼鱼对照组和低氧胁迫转录组测序结果进行SNP检测,并将其比对到GO、KOG、KEGG数据库进行功能注释。结果显示,军曹鱼转录组SNP位点分布在26 120条SNP-Unigene上,共检测到431 845个SNP位点,SNP平均发生频率约为1/171 bp;SNP-Unigene功能注释发现,在低氧胁迫条件下,军曹鱼SNP-Unigene主要涉及信号转导、传染病、癌症和内分泌系统等信号通路。进一步筛选到3 417条SNP-Unigene被注释到MAPK信号通路等35条与免疫相关的通路中。基于转录组差异基因分析,检测了其中7个重要免疫通路中18个免疫相关基因的SNP位点分布情况。同时,也检测了HIF-1信号通路中PIK3CA等8个差异基因的SNP位点分布情况。研究结果将为进一步挖掘免疫及低氧相关SNP的分子遗传标记奠定基础,为军曹鱼低氧适应机制的深入研究提供科学参考。     

盐度对广盐型聚球藻K1生长及转录组的影响*

聚球藻是一类分布广泛、数量巨大的微微型浮游植物, 作为蓝藻的代表类群之一, 广泛分布于海洋以及河口区域, 并且具有丰富的色素多样性和遗传多样性。聚球藻根据盐度适应能力可划分为严格海洋型聚球藻和广盐型聚球藻。文章对分离自珠江口的聚球藻K1和南海寡营养海域的聚球藻YX02-1在不同盐度条件下的生长状况进行对比, 并根据ropC1标记基因分析K1和YX02-1的分类地位, 发现K1为广盐型聚球藻, 其在不同盐度下(10‰、13‰、18‰、25‰、33‰)均能生长; 而YX02-1为严格海洋型聚球藻, 在低于13‰的盐度下无法存活, 与其在河口的分布特征相一致。转录组分析显示, 低盐条件下广盐型聚球藻中合成渗透压调节分子的基因(ggpS、SPS、stpA)表达量明显下调, 而膜通道蛋白glzT基因的表达显著上调, 说明广盐型聚球藻耐低盐机制主要是通过减少细胞内渗透压相关小分子合成和增加膜通道蛋白, 提高小分子物质外排来达到细胞内外渗透压平衡。此外, 盐度也会影响广盐型聚球藻的光合作用和代谢水平, 其中参与光合作用的产能基因(ATPF0B、ATPF0A、ATPF1D、ATPF1A)和色素蛋白基因(cpcA、cpcB)表达量在低盐条件下均显著下降, 同时无机氮利用相关基因表达上调。低盐条件下, 渗透压相关小分子的需求减少, 可以使更多的碳源用于支持生长, 同时无机氮的吸收增强, 这两者可能是低盐条件下广盐型聚球藻具有较高生长的原因。     

Phylogenomic analysis of transcriptomic sequences of mitochondria and chloroplasts of essential brown algae (Phaeophyceae) in China

The chloroplast and mitochondrion of brown algae （Class Phaeophyceae of Phylum Ochrophyta） may have originated from different endosymbiosis. In this study, we carried out phylogenomic analysis to distinguish their evolutionary lineages by using algal RNA-seq datasets of the 1 000 Plants （1KP） Project and publicly available complete genomes of mitochondria and chloroplasts of Kingdom Chromista. We have found that there is a split between Class Phaeophyceae of Phylum Ochrophyta and the others （Phylum Cryptophyta and Haptophyta） in Kingdom Chromista, and identified more diversity in chloroplast genes than mitochondrial ones in their phylogenetic trees. Taxonomy resolution for Class Phaeophyceae showed that it was divided into Laminariales-Ectocarpales clade and Fucales clade, and phylogenetic positions of Kjellmaniella crassi-folia, Hizikia fusifrome and Ishige okamurai were confirmed. Our analysis provided the basic phylogenetic relationships of Chromista algae, and demonstrated their potential ability to study endosymbiotic events.