RNA-seq

摘要： Soil salinity greatly impairs plant growth and crop productivity.Rice(Oryza sativa L.)is a salt-sensitive crop.To better understand the molecular mechanisms of salt tolerance in roots,the BGISEQ-500 sequencing platform was employed to elucidate transcriptome changes in rice roots after 0,3,24,and 72 h of salt stress.The results showed that root K+content decreased and Na+content increased rapidly after the initial stage of salt stress,but that fresh and dry weight in root did not significantly reduce.Compared to the control(no salt stress),1,292,453,and 486 differentially expressed genes(DEGs)were upregulated,respectively,and 939,894,and 646 DEGs were downregulated,respectively,after 3,24,and 72 h of salt treatment.The number of DEGs was higher during the early stage of salt stress(3 h)than in later stages(24 and 72 h).A number of DEGs involved in the response and adaptation to salt stress were related to protein kinase and calcium-binding,plant hormone signaling and metabolism,transcriptional regulation,metabolic pathways,antioxidant activity,and ion transport.Many of these DEGs were activated during the early stage of salt stress(3 h).The present study reports candidate salt-stressresponsive genes with the potential to genetically improve salt tolerance in rice elsewhere.

摘要： 背景:原发性膝骨关节炎是老年人最常见的慢性疾病之一,给社会和家庭带来了沉重的负担.目前,临床治疗只能是全膝关节置换等手术为主,但很难在早期防止软骨组织变性.目前对膝骨关节炎的形成机制,特别是炎症在疾病进展中的影响,均有一定的报道,但具体机制仍不清楚.目的:探讨原发性膝骨关节炎和类风湿性关节炎差异表达的circRNA位点及其在疾病发病机制中的作用.方法:收集了8例原发性膝骨关节炎患者和2例类风湿性关节炎患者(对照组)的滑膜组织,通过RNA-seq技术检测了组织中circRNA的表达谱,试图找出差异表达的基因和关键生物学功能途径.结果 与结论:膝骨关节炎患者与类风湿性关节炎患者相比,检测出185种差异表达的circRNA,其中有14种上调,171种下调.通过这些靶基因的途径富集和功能注释,鉴定出了包括蛋白H3-K36二甲基化、鞘糖脂生物合成过程、Toll样受体9信号通路正调控等多种富集通路,再通过以上测序结果创建了一个circRNA-miRNA相互作用网络,该网络有助于理解差异表达circRNA的作用.这项研究确定了滑膜组织中炎症相关circRNA和对照组的差异表达,这些差异表达的转录本可能阐明了滑膜组织中circRNA及其关系网络对骨关节炎进展的影响,该研究将有助于探索骨关节炎的发病机制和关键治疗靶点.

摘要： 角果数是油菜单株产量重要的构成因子之一,其优异等位基因的发掘和利用对产量的提高至关重要.油菜中已定位到上百个角果数QTL,但大多数效应不大且不稳定,难以进行精细定位或克隆.本研究前期发掘到一个油菜突变体(No.7931),其花序顶端在分化出约十朵花后即停止生长,因而成熟期角果极少.利用该少角果突变体和多角果品系No.73290构建F2分离群体,从中挑选角果数极端单株各30株进行BSA-seq,在C02染色体检测到3个关联区间:0～1.1 Mb、4.7～6.2 Mb、11.5～12.4 Mb.该候选区间在油菜参考基因组DarmorV8.1中有522个注释基因,存在SNP或Indel差异且有同源注释的基因235个.在花芽分化初期,选取两亲本(No.73290和No.7931)的茎尖分生组织进行RNA-seq,总共鉴定到8958个差异表达基因(DEGs).这些DEGs显著富集于20个生物学通路,包括碳代谢、翻译、氨基酸代谢(和花芽分化高度相关)等,其中99个位于关联区间.结合基因功能注释以及序列和表达差异分析确定了9个候选基因(BnaC02g00490.1D2、BnaC02g01030.1D2、BnaC02g01120.1D2、BnaC02g00270.1D2、BnaC02g02670.1D2、BnaC02g08680.1D2、BnaC02g08890.1D2、BnaC02g09480.1D2和BnaC02g10490.1D2),它们主要参与花序分生组织特性的维持和花器官的发育.上述研究结果为后续油菜角果数基因的精细定位和克隆奠定了坚实的基础.

摘要： 角果数是油菜单株产量重要的构成因子之一,其优异等位基因的发掘和利用对产量的提高至关重要。油菜中已定位到上百个角果数QTL,但大多数效应不大且不稳定,难以进行精细定位或克隆。本研究前期发掘到一个油菜突变体(No.7931),其花序顶端在分化出约十朵花后即停止生长,因而成熟期角果极少。利用该少角果突变体和多角果品系No.73290构建F2分离群体,从中挑选角果数极端单株各30株进行BSA-seq,在C02染色体检测到3个关联区间:0~1.1 Mb、4.7~6.2 Mb、11.5~12.4 Mb。该候选区间在油菜参考基因组DarmorV8.1中有522个注释基因,存在SNP或Indel差异且有同源注释的基因235个。在花芽分化初期,选取两亲本(No.73290和No.7931)的茎尖分生组织进行RNA-seq,总共鉴定到8958个差异表达基因(DEGs)。这些DEGs显著富集于20个生物学通路,包括碳代谢、翻译、氨基酸代谢(和花芽分化高度相关)等,其中99个位于关联区间。结合基因功能注释以及序列和表达差异分析确定了9个候选基因(BnaC02g00490.1D2、BnaC02g01030.1D2、BnaC02g01120.1D2、BnaC02g00270.1D2、BnaC02g02670.1D2、BnaC02g08680.1D2、BnaC02g08890.1D2、BnaC02g09480.1D2和BnaC02g10490.1D2),它们主要参与花序分生组织特性的维持和花器官的发育。上述研究结果为后续油菜角果数基因的精细定位和克隆奠定了坚实的基础。

摘要： 气候变暖及大气CO_(2)浓度升高成为全球共识,由此增加极端天气气候事件(干旱)发生的频率和强度并对大豆生产带来不确定性。本研究通过大豆表型和叶片转录组测序(RNA-seq)分析,阐释CO_(2)浓度升高、干旱及其交互条件对大豆基因表达影响,明确CO_(2)浓度升高影响大豆耐旱性的调控途径,并在两个不同遗传背景品种中验证,从分子水平为未来气候变化背景下大豆抗旱育种提供理论参考。表型结果表明,CO_(2)浓度升高促进了大豆的生长并缓解干旱胁迫的负面效应。叶片转录组测序分析共筛选到89个CO_(2)响应基因,KEGG分类显示这些基因主要参与抗氧化物质(萜类、黄酮类等)代谢,同时特异性差异表达基因功能主要集中在细胞组分和生长发育方面。干旱条件下筛选的1006个差异表达(16倍)基因主要参与各类氨基酸(脯氨酸、色氨酸等)代谢途径,绝大多数蛋白质合成与转运相关基因上调,表明干旱胁迫下大豆叶片内物质合成交换过程加强。交互条件下筛选出的8566个差异表达基因主要参与碳水化合物代谢,光合作用-天线蛋白途径的相关基因几乎全部下调表达,表明交互条件下大豆光合能力下降。34个基因在3种条件下均差异表达,这些基因主要集中在抗氧化物质(黄酮类物质、谷胱甘肽、苯丙素等)代谢方面,且多数参与各类植物激素代谢和刺激响应。6个具有抗旱性功能的差异表达基因在两个不同遗传背景品种中的qRT-PCR结果说明RNA-seq数据准确。总之,CO_(2)浓度升高提高了大豆叶片抗氧化物质代谢和生长发育相关基因的表达;干旱胁迫诱导各类氨基酸代谢和蛋白质合成途径相关基因表达;交互条件下大豆光合能力受限,CO_(2)浓度升高主要通过调控激素代谢、抗氧化物质(抗氧化酶类、黄酮类、苯丙素等)代谢、碳水化合物代谢等途径提高大豆对干旱胁迫的耐受性。

摘要： The root system architecture(RSA) of a crop has a profound effect on the uptake of nutrients and consequently the potential yield. However, little is known about the genetic basis of RSA and resource adaptive responses in wheat(Triticum aestivum L.). Here, a high-throughput germination paper-based plant phenotyping system was used to identify seedling traits in a wheat doubled haploid mapping population, Savannah×Rialto. Significant genotypic and nitrate-N treatment variation was found across the population for seedling traits with distinct trait grouping for root size-related traits and root distribution-related traits. Quantitative trait locus(QTL) analysis identified a total of 59 seedling trait QTLs. Across two nitrate treatments, 27 root QTLs were specific to the nitrate treatment. Transcriptomic analyses for one of the QTLs on chromosome 2 D, which was found under low nitrate conditions, revealed gene enrichment in N-related biological processes and 28 differentially expressed genes with possible involvement in a root angle response. Together, these findings provide genetic insight into root system architecture and plant adaptive responses to nitrate, as well as targets that could help improve N capture in wheat.

摘要： Indigenous chicken products are increasingly favored by consumers due to their unique meat and egg quality.However,the relatively poor egg-laying performance largely impacts the economic benefits and hinders sustainable development of the local chicken industry.Thus,excavating key genes and effective molecular markers associated with egg-laying performance is necessary to improve egg production via genetic selection in indigenous breeds.In the present study,comparative hypothalamic transcriptome between pre-laying(15 weeks old)and peak-laying(30 weeks old)Lushi blueshelled-egg(LBS)chicken was performed.A total of 518 differentially expressed genes(DEGs)were identified.Among the DEGs,64 genes were enriched in 10 Gene Ontology(GO)terms associated with reproductive regulation via GO analysis and considered as potential candidate genes regulating egg-laying performance.Of the 64 genes,16 showed high connectivity(degree≥12)by protein–protein interaction(PPI)network analysis and were considered as potential core candidate genes(PCCGs).To further look for key candidate genes from the PCCGs,firstly,the expression patterns of the 16 genes were examined in the hypothalamus of two indigenous breeds(LBS and Gushi(GS)chickens)between the pre-laying and peak-laying stages using quantitative real-time PCR(qRT-PCR).Eleven out of the 16 genes showed significantly differential expression(P<0.05)with the same changing trends in the two breeds.Then,correlations between the expression levels of the above 11 genes and egg numbers and reproductive hormone concentrations in serum were investigated in high-yielding and low-yielding GS chickens.Of the 11 genes,eight showed significant correlations(P<0.05)between their expression levels and egg numbers,and between expression levels and reproductive hormone concentration in serum.Furthermore,an association study on single nucleotide polymorphisms(SNPs)identified in these eight genes and egg production traits was carried out in 640 GS hens,and a significant association(P<0.05)between the SNPs and egg numbers was confirmed.In conclusion,the eight genes,including CNR1,AP2M1,NRXN1,ANXA5,PENK,SLC1A2,SNAP25 and TRH,were demonstrated as key genes regulating egg production in indigenous chickens,and the SNPs sites within the genes might be served as markers to provide a guide for indigenous chicken breeding.These findings provide a novel insight for further understanding the regulatory mechanisms of egglaying performance and developing molecular markers to improve egg production of indigenous breeds.

摘要： 目的探讨玉竹多糖对D-半乳糖诱导衰老小鼠认知功能保护作用的分子机制。方法采用水提醇沉法提取玉竹总多糖组分并进行含量测定;将30只昆明小鼠随机分为正常组、模型组、玉竹多糖组(2 g/kg)。模型组及玉竹多糖组小鼠每日皮下注射D-半乳糖(150 mg/kg),正常组及模型组每日灌胃等体积生理盐水,同时玉竹多糖组小鼠灌胃等体积相应剂量的药物。给药8周后处死老鼠并收集海马组织,使用RNA测序(RNA-Seq)分析各组间差异表达的mRNAs,筛选玉竹多糖干预后表达逆转的mRNAs。通过基因本体分析及京都基因与基因组百科全书通路富集分析差异基因参与的主要生物学过程,实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)验证测序结果。结果玉竹多糖提取率为7.12%,含量为81.27%±0.02%。RNA-Seq分析显示玉竹多糖逆转了衰老小鼠海马组织19个mRNAs的表达,生物信息学分析显示这些基因可能通过各类代谢、血管内皮生长因子信号通路及过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路发挥治疗作用,RT-qPCR验证了RNA-Seq结果中差异基因的准确性。结论玉竹多糖可通过多条信号通路来保护D-半乳糖诱导的衰老小鼠的认知功能。

摘要： 目的通过生物信息学方法筛选出CD133^(+)与CD133^(-)人原代胃癌细胞的差异表达基因(DEGs),寻找可能参与胃癌发生的关键基因。方法根据人CD133^(+)和CD133^(-)人原代胃癌细胞的转录组数据,以|log2FC|≥1,P<0.05为标准筛选DEGs;用Metascape对DEGs进行基因本体论(GO)富集及京都基因和基因组数据库(KEGG)通路富集分析,利用STRING数据库及Cytoscape 3.8.0软件构建蛋白质^(-)蛋白质相互作用(PPI)网络,筛选核心基因;利用肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库分析核心基因与胃癌患者总生存率的关系。结果在CD133^(+)与CD133^(-)人原代胃癌细胞间筛选出305个DEGs,其中下调的DEGs 227个,上调的DEGs 78个;这些DEGs主要参与钙离子通道调节、DNA复制及DNA的代谢过程;KEGG通路分析提示DEGs主要富集于IL^(-)17信号通路、RNA运输以及MAPK信号通路;PPI筛选出20个关键基因,其中趋化因子8(CXCL8)、TCP1伴侣蛋白亚基2(CCT2)、核糖体产物因子2(RPF2)、蛋白酶体20S亚基α4(PSMA4)、胞质伴侣素6A(CCT6A)、蛋白酶体26S亚基(PSMD12)以及凝聚素Ⅰ复合物亚基G(NCAPG)表达与胃癌患者的总生存率负相关,RUNX家族转录因子2表达与胃癌患者的总生存率正相关(P<0.05)。结论获得CD133^(+)与CD133^(-)人原代胃癌细胞的305个DEGs及20个核心基因。

摘要： 为了研究猪瘟活疫苗(兔源)免疫猪体后的免疫应答,本试验选择未免疫猪瘟疫苗且猪瘟抗原抗体阴性的4周龄小猪10头,随机分成2个组别,分别免疫猪瘟活疫苗(兔源)、健康家兔脾淋组织(组织对照),采集免疫后3 d的前腔静脉血液样本,利用RNA-Seq技术进行转录组测序分析,并采用荧光定量PCR(RT-qPCR)方法验证。结果表明:猪瘟活疫苗(兔源)免疫组与脾淋组织对照组相比,外周血中差异表达基因有317个(P<0.05),其中上调表达的基因数量为221个,下调表达的有96个;差异基因GO功能富集分析显示,与生物过程相关的有483个,细胞组分相关的98个,分子功能相关的有87个,其中显著差异转录的mRNA主要参与对病毒的防御反应(defense response to virus)、病毒过程(viral process)等生物过程;KEGG信号通路富集分析表明,涉及的通路数量有215个,与免疫和抗炎相关的有甲型流感(Influenza A)、EB病毒感染(Epstein-Barr virus infection)、RIG-I样受体(RIG-I-like receptor signaling pathway)、TNF信号通路(TNF signaling pathway)、NOD-like受体信号通路(NOD-like receptor signaling pathway)等,其中CXCL10、RSAD2、OAS1、OAS2、MX1、ISG15等基因上调表达;随机筛选了CXCL10、NOS3、CD86、NOD14个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果显示RT-qPCR和测序结果间的差异表达基因趋势基本一致,说明猪瘟活疫苗(兔源)免疫3 d可刺激猪体先天性免疫应答。

摘要： 本申请公开了一种基于RNAseq数据的融合基因检测方法、装置和存储介质。本申请方法包括，对原始下机数据进行质控，评估有效比对数据量、外显子比对率、污染率等情况；通过阳性和阴性标准品融合基因检出情况对比筛选融合基因检测软件；保留热点融合基因列表，过滤假阳性融合基因列表，针对标准品中假阳性融合检出情况设置支持读段过滤规则，降低假阳性检出比例；并针对基因内部分外显子缺失引起的融合突变进行软件开发和过滤规则制定。本申请方法综合数据质控评估、软件性能评估、过滤规则制定、外显子缺失分析等多种方案，既保证融合基因更全面地检出，又最大限度降低假阳性和假阴性比例，对临床用药指导和疾病诊断提供更全面精准的指导。

摘要： 本发明提供了一种基于RNAseq数据SNPs的主成分进行种质资源鉴定方法及在鸡种质鉴定中的应用，主要包括：获得输入的RNAseq原始数据；对RNAseq原始数据进行质控和过滤得到干净reads；进行基因组比对后，去除重复序列；SNPs提取与质控；SNPs主成分判别分析及鉴定；本发明设计的方法可以实现鸡种质资源的精准鉴定。

摘要： 本申请公开了一种基于RNAseq数据的融合基因检测方法、装置和存储介质。本申请方法包括，对原始下机数据进行质控，评估有效比对数据量、外显子比对率、污染率等情况；通过阳性和阴性标准品融合基因检出情况对比筛选融合基因检测软件；保留热点融合基因列表，过滤假阳性融合基因列表，针对标准品中假阳性融合检出情况设置支持读段过滤规则，降低假阳性检出比例；并针对基因内部分外显子缺失引起的融合突变进行软件开发和过滤规则制定。本申请方法综合数据质控评估、软件性能评估、过滤规则制定、外显子缺失分析等多种方案，既保证融合基因更全面地检出，又最大限度降低假阳性和假阴性比例，对临床用药指导和疾病诊断提供更全面精准的指导。

摘要： 本发明提供了一种基于RNAseq技术的驴肌肉发育相关基因挖掘调控方法，包括以下步骤：S1：取背最长肌组织样本；S2：基于RNAseq技术，对组织样品单细胞所有RNA进行测序获得转录组数据；S3：转录组测序质量评价，若转录组测序的质量较高，则进行生物信息分析；S4：差异表达基因进行分析，绘制lncRNA‑mRNA互作网络图，构建miRNA‑mRNA互作网络图；S5：采用qRT‑PCR验证对差异表达基因lncRNA和mRNA进行验证，若DEGs的表达模式与转录组测序结果一致，说明此次实验测序结果是可靠的；S6：预测并筛选miRNA的靶基因，通过双荧光素酶报告试验验证确定出TPM3和ZZZ3基因是miR‑1的靶基因。通过本发明的技术方案，确定具有重要功能的miR‑1的靶基因，为肉用驴的选育提供了理论依据。

摘要： 本发明公开了一种基于RNAseq的肿瘤免疫微环境预测模型的构建方法，包括以下步骤：步骤一：确定24种肿瘤微环境相关的细胞类型；步骤二：根据上述步骤得到的细胞类型，优选出301个marker基因；步骤三：使用kallisto软件计算基因表达量TPM，计算其各个细胞类型对应marker基因的平均表达量，然后取log值作为该细胞类型的相对丰度。本发明计算其各个细胞类型对应marker基因的平均表达量，即计算的是一组marker基因的平均值，相对于计算单个marker基因，其结果相对更稳定，受相对误差的影响较小。

摘要： 本发明公开了一种基于RNA‑seq数据的基因融合与突变检测方法，包括以下步骤：获得输入的RNA‑seq测序原始数据；对原始数据进行数据过滤和质量评估得到高质量序列；对获得的高质量序列进行基因序列比对得到比对结果；收集应用于临床的相关数据库建立核心数据库；根据核心数据库对比对结果进行分析检测得到分析结果；将分析结果生成为常用格式的分析报告。还公开了一种基于RNA‑seq数据的基因融合与突变检测系统，可设计为软件系统，可以快速的完成基于RNA‑seq的各类分析工作，并通过与整合的各类数据库进行匹配，寻找出真正与临床疾病息息相关的各类基因组异常，如融合基因、基因突变。

摘要： 本发明公开了一种转录组测序及RNAseq数据分析方法，①首先Total RNA（总RNA）→制备测序文库及测序④原始测序数据→各类统计学分析和功能注释；⑤不同个体原始测序数据→序列数据的质量评估（QC）各类统计学分析和功能注释。本发明采用临床样本对其进行定位定量的表达验证，寻找其与临床相关性的证据，评价临床价值，为肝癌发病学和肝癌机制研究提供新的线索。课题筛选的肝癌关键分子将为探索与早期发现、分类、评价预后相关的肝癌标志物,以及选择更加有效、准确的肝癌治疗靶位奠定研究基础。

摘要： 本发明公开了一种RNAseq数据分析方法①原始测序数据→序列数据的质量评估（QC）→各类统计学分析和功能注释；②不同个体原始测序数据→序列数据的质量评估（QC）→各类统计学分析和功能注释。本发明采用临床样本对其进行定位定量的表达验证，寻找其与临床相关性的证据，评价临床价值，为肝癌发病学和肝癌机制研究提供新的线索。课题筛选的肝癌关键分子将为探索与早期发现、分类、评价预后相关的肝癌标志物,以及选择更加有效、准确的肝癌治疗靶位奠定研究基础。