期刊,南方农业学报 2023年卷3期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

南方农业学报

广西壮族自治区农业科学院

主办单位：广西壮族自治区农业科学院

主　　编：李杨瑞

出版周期：月刊

国际刊号：2095-1191

电子邮箱：nfnyxb@163.com

电　　话：0771-3243905、3244920

邮政编码：530007

地　　址：广西南宁市大学东路174号

南方农业学报/Journal Journal of Southern AgricultureCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是由广西农业科学院主办的综合性农业科技期刊，主要报道农业科研新成果、新技术、新方法，农业生产新经验、新产业等。

正式出版

收录年代

绍兴鸭血清生殖激素及下丘脑开产相关基因的鉴定分析

饶琳洁张危红魏岳黎观红...

755-763页

查看更多>>摘要：[目的]比较开产和未开产绍兴鸭血清中的生殖激素水平,挖掘下丘脑组织中与开产性状相关的候选基因,为利用分子标记进行鸭开产性状选育打下理论基础.[方法]以105和128日龄开产与未开产绍兴鸭为研究对象,采用放射免疫测定法(RIA)测定血清中雌二醇(E2)、卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)的浓度,利用转录组测序技术筛选105日龄开产与未开产绍兴鸭下丘脑组织中的差异表达基因(DEGs),通过GO和KEGG数据库对DEGs进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析,并以实时荧光定量PCR验证转录组数据的准确性.[结果]在105和128日龄,开产绍兴鸭血清的E2浓度极显著高于未开产绍兴鸭(P<0.01,下同),LH浓度显著低于未开产绍兴鸭(P<0.05,下同);在128日龄,开产绍兴鸭血清的FSH浓度极显著低于未开产绍兴鸭.基于转录组测序,从105日龄开产与未开产绍兴鸭的下丘脑组织共筛选出617个DEGs,其中上调表达的DEGs有91个、下调表达的DEGs有526个.GO功能注释分析显示,DEGs主要注释在神经系统发育、激素活性和细胞迁移等功能条目上;KEGG信号通路富集分析发现,神经活性配体—受体相互作用和内吞作用可能是与早熟性能相关的信号通路.实时荧光定量PCR检测结果显示,开产绍兴鸭下丘脑中的NPY、ITIH2和GDF10基因相对表达量较未开产绍兴鸭极显著上调,WIF1、HSP70和Ret基因相对表达量显著下调,而FASN基因的相对表达量无显著差异(P>0.05),与转录组测序结果一致.[结论]从绍兴鸭下丘脑组织筛选到的NPY、GnIH、TRH和HSP70等DEGs通过神经活性配体—受体相互作用和内吞作用等信号通路,作用于下丘脑—垂体—性腺轴,影响E2、FSH和LH等生殖激素的分泌与释放,进而调控绍兴鸭的开产时间.

关键词：

绍兴鸭生殖激素下丘脑性成熟转录组测序

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斑节对虾肌肉中虾青素积累的转录组测序分析

彭超陈中元吴水清邵立业...

764-773页

查看更多>>摘要：[目的]筛选出斑节对虾肌肉中与虾青素积累相关的基因及其信号通路,为揭示虾青素在对虾肌肉积累的分子机制提供基础数据.[方法]分别剪取注射虾青素斑节对虾(试验组)和未注射虾青素斑节对虾(对照组)的肌肉,提取RNA后等量混合构建cDNA文库,采用Illumina HiSeq X Ten测序仪进行转录组测序,序列拼接与注释后以DESeq筛选差异表达基因(DEGs),然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR验证转录组数据的准确性.[结果]在试验组和对照组中分别获得48415832和48532230条有效序列(Clean reads),拼接后得到20495条Unigenes;分别有8761(占42.75%)、7658(占37.37%)、6933(占33.83%)、5584(占27.25%)和7238(占35.32%)条Unigenes在Nr、Swiss-Prot、KOG、KEGG和GO数据库中注释成功,其中在GO数据库的生物学过程、细胞组分、分子功能三大类别55个功能条目上均注释到Unigenes.经DESeq筛选,试验组与对照组间存在1468个DEGs,其中1209个DEGs在对照组呈上调表达、259个DEGs在对照组呈下调表达;与虾青素相关的基因主要有细胞色素b5基因(CYB5)、细胞色素P450基因(CYP450)、葡糖基/葡萄糖醛酸基转移酶基因(UDPGT)、类kelch蛋白基因(KLHL)、ATP结合盒转运蛋白基因(ABCT)、脂质蛋白受体基因(LipR)、脂肪酶基因(lipase)及半胱天冬酶3基因(CASP3)等.DEGs聚集最多的GO功能条目是多聚糖分解过程,富集最多的KEGG信号通路是信号转导.[结论]CYP450、CYB5、ABCT、LipR、KLHL、UDPGT、CASP3和lipase等DEGs,以及信号转导、运输与分解代谢、内分泌系统及辅酶因子和维生素代谢等信号通路与斑节对虾体内虾青素的积累相关,后续宜通过原位杂交、原核表达等技术验证DEGs的功能,进一步揭示虾青素在对虾体内积累的分子机制.

关键词：

斑节对虾虾青素转录组差异表达基因(DEGs)类胡萝卜素

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非复制型尿嘧啶营养缺陷型弓形虫刺激雏鸡脾脏的转录组学分析

吴绿怡刘思勤廖艳鹏任超...

774-783页

查看更多>>摘要：[目的]探究非复制型尿嘧啶营养缺陷型弓形虫(NRTUAs)感染雏鸡脾脏的转录组学变化,明确NRTUAs对雏鸡脾脏先天性免疫的调节效果,为研发家禽抗弓形虫疫苗提供理论依据.[方法]分别以NRTUAs和磷酸盐缓冲液(PBS)感染14日龄雏鸡,感染后第3d采集脾脏组织样品进行转录组测序,筛选出NRTUAs组与PBS组间的差异表达基因(DEGs),然后进行GO功能注释、KEGG信号通路富集及蛋白调控网络分析,并通过实时荧光定量PCR验证转录组测序的准确性.[结果]与PBS组相比,从感染NRTUAs的雏鸡脾脏中筛选出499个DEGs(286个为上调DEGs,213个为下调DEGs),且NRTUAs组中上调表达的DEGs多于下调表达的DEGs.GO功能注释分析发现,DEGs注释在生物过程(Biological process,BP)、细胞组分(Cellular component,CC)和分子功能(Molecular function,MF)三大类别的58个功能条目上,主要涉及端粒蛋白定位建立正调控、蛋白稳定、含伴侣蛋白T-复合物、内质网腔、内质网、内质网膜组成部分、纺锤中央区及未折叠蛋白结合等功能条目;KEGG信号通路富集分析显示,DEGs主要富集在内质网蛋白加工通路、RNA转运、细胞周期、钙信号通路、黏着斑、细胞衰老、神经活性配体—受体相互作用、细胞因子—细胞因子受体相互作用通路及氨基酸生物合成等通路中;蛋白互作网络分析结果表明,DEGs编码蛋白PLK1、CCNB1、CDK1、CDC20、CCNA2和NDC1均在细胞周期通路上调表达.实时荧光定量PCR验证结果显示,只有2个DEGs(CXCL12和VPREB3)呈上调表达,其余8个DEGs呈下调表达,与转录组测序结果基本一致.[结论]感染NRTUAs后雏鸡脾脏免疫相关基因表达上调,且多数DEGs富集在内质网蛋白合成与细胞周期等相关信号通路上,脾脏细胞活动明显增强,即通过加快建立细胞连接及启动先天性免疫反应而积极对抗弓形虫入侵.

关键词：

非复制型尿嘧啶营养缺陷型弓形虫雏鸡转录组学脾脏免疫

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2个发育阶段的克氏原螯虾卵巢转录组学分析

黄瑾陈晓汉闭显达吴铁军...

784-796页

查看更多>>摘要：[目的]通过转录组测序分析筛选出与克氏原螯虾(Procambarus clarkii)卵巢发育相关的主要代谢通路及特异表达基因,为揭示克氏原螯虾卵巢发育分子机制提供理论依据.[方法]采集发育至Ⅲ期或Ⅳ期的克氏原螯虾卵巢组织样品,用石蜡包埋法进行组织学观察;同时提取RNA构建cDNA文库,通过Illumina NovaSeq 6000完成转录组测序,筛选出差异表达基因(DEGs),然后进行GO功能注释分析和KEGG代谢通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR验证转录组数据的准确性.[结果]克氏原螯虾Ⅲ期和Ⅳ期卵巢的卵巢指数分别为0.22%和2.70%,对应的卵母细胞分别以生长期卵母细胞和成熟期卵母细胞为主要时相;转录组测序分别获得49716560和44573146条有效序列(Clean reads),各样本Clean reads与克氏原螯虾参考基因组序列的匹配率均超过92.00%.从克氏原螯虾Ⅲ期和Ⅳ期卵巢组织中筛选出1508个DEGs(762个DEGs为上调表达,746个DEGs为下调表达),GO功能注释分析发现DEGs主要注释在薄膜部分、结合、催化活性和细胞部分等功能条目上;KEGG代谢通路富集分析显示,上调DEGs富集在247条代谢通路上,主要包括溶酶体、抗原处理和呈递、胰腺分泌、鞘磷脂代谢、PI3K-Akt信号通路等;下调DEGs富集在270条代谢通路上,主要有系统性红斑狼疮、溶酶体、TGF-β信号通路、GnRH信号通路等.筛选出10个与克氏原螯虾卵巢发育相关的保守基因,分别是H2A、S3a、IR93a、FOXL、nanos、RPB1、piwi、insulin、scylla和serine基因.[结论]在克氏原螯虾卵巢从Ⅲ期发育至Ⅳ期的过程中,抗原处理和呈递、PI3K-Akt信号通路、溶酶体、鞘磷脂代谢和TGF-β等通路协调合作促进卵巢发育;H2A、S3a、IR93a、FOXL、nanos、RPB1、piwi、insulin、scylla和serine等10个与克氏原螯虾卵巢发育相关的保守基因在克氏原螯虾Ⅲ期和Ⅳ期卵巢组织中高表达,推测其参与调控卵巢发育过程的卵黄物质积累及卵母细胞成熟.

关键词：

克氏原螯虾卵巢发育阶段转录组差异表达基因(DEGs)

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不同光色条件下京海黄鸡垂体转录组功能分析

王莹李扶石张杨扬王金玉...

797-805页

查看更多>>摘要：[目的]对不同光色条件下京海黄鸡垂体进行转录组测序分析,了解不同光色条件下京海黄鸡垂体的表达谱,旨在筛选出红光影响京海黄鸡生殖激素合成的关键基因,为提高种鸡产蛋性能提供理论基础.[方法]红光组京海黄鸡产蛋量(90.61枚)显著高于白光组(87.44枚)(P<0.05).选取红光和白光条件下京海黄鸡各3只,采集其垂体进行高通量测序,利用HISAT和DESeq等方法获得差异表达基因(DEGs)进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析.[结果]通过高通量测序获得4892794884～4980565639条Raw reads,比对到参考基因组的read比对率在92.00%以上,GC含量为48.54%～49.11%.将红光和白光条件下京海黄鸡的垂体进行比较,共获得155个DEGs,其中红光组与白光组(RP vs WP)相比,有90个基因表达上调和65个基因表达下调.对DEGs进行GO功能注释分析,主要在生物调控、细胞过程、细胞、细胞组分、连接和催化活性功能等重要生物途径.KEGG信号通路分析结果显示,DEGs主要富集在细胞因子—细胞因子受体相互作用、类固醇激素的生物合成通路、视黄醇的新陈代谢、花生四烯酸代谢、神经活性配体—受体相互作用等信号通路,这些通路中的促性腺激素释放激素基因(GNRH1)、分泌型磷蛋白1基因(SPP1)、信号转导蛋白1基因(SMAD1)、骨形态形成蛋白拮抗蛋白2抗体基因(GREM2)和表皮调节素基因(EREG)等表达可能受光色的影响,从而影响种鸡的产蛋性能.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果证明了转录组测序结果准确可靠.[结论]与白光相比,红光能显著提高京海黄鸡的产蛋量.筛选获得的GNRH1、SPP1、SMAD1、GREM2和EREG等基因可能在光色调控京海黄鸡产蛋性能中发挥重要作用,可作为种鸡垂体组织调控其产蛋性能分子机制研究的关键基因.

关键词：

光色京海黄鸡转录组垂体

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基于高通量转录组测序的斑重唇鱼SSR分布及序列特征分析

葛锐强壮聂竹兰李丽...

806-814页

查看更多>>摘要：[目的]基于高通量转录组测序分析斑重唇鱼SSR分布及序列特征,为斑重唇鱼SSR分子标记开发、遗传多样性、遗传连锁图谱、种质资源鉴定和分子辅助育种提供理论数据.[方法]使用Illumina NovaSeq高通量测序平台对斑重唇鱼皮肤组织进行转录组测序,利用Trinity对获得的高质量测序数据进行序列组装,再用MISA对筛选得到的1kb以上的Unigenes进行SSR分布及序列特征分析.[结果]斑重唇鱼转录组共获得244.42 Gb Clean data,组装后获得55182条Unigenes,其中8903条Unigenes含有SSR位点,含有SSR的Unigenes比例为16.13%,共含有12899个SSR位点,从中除去616个复合型SSR位点,共获得12283个完美型SSR位点,存在单核苷酸～六核苷酸6种重复基元类型,其中单核苷酸重复基元数目最多,为6654个,占比为54.17%,二核苷酸～六核苷酸随着核苷酸重复数的增多依次减少,分别是32.30%、12.04%、1.38%、0.07%和0.03%.斑重唇转录组中共有348种不同重复基元,其中最丰富、种类最多的是三核苷酸重复基元,共有145种;单核苷酸是数量最多重复基元类型,其重复基元数量最多的是(A)10型.SSR的长度范围较大,为10～75 bp,总长度为157088 bp,SSR相对丰度为0.19%,其中长度为10 bp的SSR数量最多,有3232个,占比为26.31%;其次是12、11和14 bp,占比分别为21.73%、12.02%和10.06%.[结论]斑重唇鱼转录组中SSR位点数量多,出现频率较高,多态性较好,可用来开发斑重唇鱼类分子标记,且不同核苷酸重复基元类型数量差异较大,且分布特征差异明显.

关键词：

斑重唇鱼转录组测序SSR序列特征重复基元

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水稻响应白叶枯病菌侵染的转录组分析

张宇王金开陈小林李其利...

815-828页

查看更多>>摘要：[目的]分析白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryae,Xoo)侵染不同时间点的水稻转录组数据,了解其响应侵染过程中抗病相关基因的表达情况,为明确水稻对白叶枯病菌感病机制以及培育新的抗白叶枯病水稻品种提供理论参考.[方法]以含有广谱抗性基因Xa23的水稻品系CBB23为试验材料,对其叶片接种高致病性的野生型Xoo菌株N3-1,将接种0、48和72h水稻样品总RNA进行转录组测序(RNA-Seq).以|log2 Fold Change|≥1,且错误发现率(False discovery rate,FDR)<0.01为标准筛选差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs),并进行GO功能注释和KEGG通路富集分析;通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证RNA-Seq结果的可靠性.[结果]RNA-Seq转录组测序结果共获得约54.63 Gb Clean data,样品平均数据量约为6.07 Gb,Q30碱基准确率在94.34%及以上.与对照组0h相比,水稻CBB23在接种48和72h两个时间点分别鉴定出2361和2117个DEGs,其中48h上调基因1650个、下调基因711个,72 h上调基因1440个、下调基因677个.GO富集结果表明,水稻的DEGs显著富集于芳香族氨基酸的代谢及二萜类的生物合成.KEGG通路富集结果表明,DEGs富集于苯丙氨酸和苯丙素类的生物合成.DEGs的分析结果表明,SWEET基因家族中的OsSWEET14基因在接种后表达明显升高,而白叶枯病抗性基因Xa23在接种后几乎没有表达.对转录因子中的WRKY家族进行分析,发现与Xoo抗病相关的WRKY转录因子表达明显下降.钙依赖蛋白激酶(CDPK)表达明显升高,丝裂原活化激酶(MAPK)表达不变.qRT-PCR的基因表达检测结果与RNA-Seq结果趋势基本一致.[结论]水稻CBB23在抵御白叶枯病菌菌株N3-1侵染过程中的氨基酸代谢及次级代谢过程明显增强;感病基因OsSWEET14在侵染过程中被诱导表达,可能是水稻中被调控的关键感病基因之一.与抗病相关的转录因子表达既有上调也有下调.表明水稻在响应病原菌侵染过程中会发生复杂的转录调控网络变化,通过信号通路之间的信号传递,进而调控整个抗(感)病过程.

关键词：

水稻转录组差异表达基因(DEGs)白叶枯病

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亚洲柑橘木虱响应高效氯氰菊酯胁迫的转录组分析

宋晓兵崔一平凌金锋黄峰...

829-838页

查看更多>>摘要：[目的]筛选高效氯氰菊酯胁迫下的柑橘木虱抗药性相关基因及其网络,探讨柑橘木虱应对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性机制,为柑橘木虱的抗药性治理提供科学依据.[方法]采用Illumina NovaSeq 6000测序系统对高效氯氰菊酯和空白对照处理的柑橘木虱成虫进行转录组测序,采用生物信息学软件Hisat2、DESeq2和clusterProfiler等对差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)进行功能注释、分类以及参与的信号通路分析.[结果]从所检测的柑橘木虱转录组数据中筛选到显著DEGs 4596个,其中显著上调表达基因2900个、显著下调表达基因1696个.DEGs中有624个富集到KEGG的103条代谢通路,富集的通路主要涉及Hippo信号通路、核糖体、吞噬体、药物代谢、嘌呤代谢、硫胺素代谢和细胞凋亡等与昆虫抗药性紧密相关的7条代谢通路.与昆虫抗药性相关的DEGs 38个,涉及细胞色素P450、谷胱甘肽转移酶、钠离子通道、三磷酸腺苷合酶、细胞色素b、酸性磷酸酯酶、钙粘蛋白、糖基转移酶、脱羧酶和ABC转运蛋白等多个代谢抗性和靶标抗性基因.[结论]挖掘获得大量的柑橘木虱响应拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性相关基因,显著富集的通路主要涉及Hippo信号通路、核糖体、吞噬体和硫胺素代谢等与昆虫抗药性紧密相关的代谢通路,为研究柑橘木虱的抗药机制以及进行抗药性治理提供了丰富的数据基础.

关键词：

柑橘木虱高效氯氰菊酯抗药性转录组

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油茶响应不同光照强度的转录组分析

吴杨郑亿磊罗志强朱智国...

839-848页

查看更多>>摘要：[目的]对油茶不同光照强度条件下的转录组进行测序分析,以期解析油茶响应光照环境变化的分子调控网络,为油茶高光效代谢网络构建及其关键基因挖掘提供依据.[方法]在不同光照强度处理下测定油茶叶片光合生理指标,利用高通量测序技术进行转录组测序分析,挖掘光合作用、初级代谢、次级代谢、激素合成相关通路上的差异表达基因(DEGs),并分析其表达特征.[结果]随光照强度减弱,油茶叶片净光合速率、气孔导度和碳含量降低,而胞间CO2浓度、叶绿素a、叶绿素b和氮素含量提高.GO功能注释结果显示,油茶通过上调生物学过程、细胞组成和分子功能相关DEGs的表达来适应弱光环境.Mapman代谢通路富集结果显示,油茶通过上调捕光复合体、电子传递蛋白、碳水化合物分解和氮代谢,下调光呼吸和三羧酸循环通路上DEGs的表达以应对碳同化能力的不足.随光照强度降低,脱落酸(ABA)、油菜素内酯(BR)、生长素(IAA)、茉莉酸(JA)和赤霉素(GA)合成通路上的DEGs上调表达,分裂素(CTK)分解通路上的DEGs下调表达,黄酮类、苯丙烷类、酚类、萜类、生物碱等次级代谢通路上的DEGs下调表达.共鉴定出1372个转录因子,其中家族成员数量最多的转录因子为bHLH和ERF,分别有115个和100个.[结论]油茶光合碳同化能力随光照强度降低而下降.在分子水平上通过上调捕光复合体、电子传递蛋白、碳水化合物分解、氮代谢和各类激素合成,下调呼吸作用和次级代谢途径上的基因表达,以及调控bHLH和ERF两大类转录因子来响应低光照强度环境.

关键词：

油菜光照强度光合作用转录组差异表达基因(DEGs)

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河八王转录组SSR和SNP序列特征及系统发育分析

李海碧吴杨祝开桂意云...

849-858页

查看更多>>摘要：[目的]对甘蔗野生种河八王转录组SSR和SNP序列特征及系统发育进行分析,为深入研究甘蔗属植物分子标记开发、种质资源利用、种群遗传结构和分化历史动态提供参考.[方法]基于河八王转录组数据,利用MISA和SOAPsnp软件对获得的Unigenes进行SSR和SNP位点发掘及序列特征分析,并从JGI数据库下载二穗短柄草、水稻、谷子、高粱、玉米物和拟南芥转录组数据,采用最大似然(ML)方法构建系统发育进化树,并估算物种分歧时间.[结果]通过河八王转录组测序共获得171000000条Raw reads,经过数据过滤获得156800000条Clean reads,经进一步组装后获得130393条Unigenes,其中有14233条Unigenes含有16372个SSR位点,发生频率为12.56%.含有1个以上SSR位点的Unigenes有1839条,复合型SSR位点有656个.SSR重复基元类型丰富,从单核苷酸到六核苷酸重复均有分布,共有612种SSR重复基元种类,数量最多的类型为三核苷酸重复类型(49.16%),其次是二核苷酸重复(25.54%)和单核苷酸重复(18.30%).在所有的核苷酸重复类型中,重复基元占SSR位点总数比例<0.50%的类型有14种,出现频率较高的3种重复基元分别为CCG/CGG、A/T和AG/CT.SSR序列长度为12～191 bp,其中长度≤25 bp的SSR位点共有15123个,占SSR位点总数的96.23%,其中长度为15 bp的数量最多,占SSR位点总数的32.16%.SSR重复基元的重复次数为4～24次,且以5、6和7次重复为主.河八王转录组序列共有222106个SNP位点,平均每条Unigenes上有1.70个SNP位点,核苷酸转换类型的比例(65.92%)明显高于颠换类型(34.08%),6种单核苷酸变异类型中,A/G发生频率最高(33.07%),其次是C/T(32.84%).系统发育分析和物种分化时间估算结果显示,河八王与高粱的亲缘关系最近,分化时间为14.6百万年(Ma).[结论]河八王转录组中SSR和SNP位点非常丰富,具有较高的遗传多态性,说明利用转录组测序开发甘蔗SSR和SNP分子标记是一种切实可行的方法.利用转录组数据构建系统发育进行树的方法可用于其他缺乏基因组数据的物种系统发育研究.

关键词：

河八王SSRSNP转录组系统发育分析

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