摘要:【背景】球囊菌是一种典型的蜜蜂真菌性病原，特异性地侵染蜜蜂幼虫。目前，有关球囊菌在侵染过程中的基因表达规律的信息极为有限。【目的】通过深入分析胁迫意大利蜜蜂(意蜂)幼虫肠道的球囊菌及其纯培养的高表达基因(HEGs)差异，探索球囊菌在胁迫意蜂幼虫肠道后期与胁迫前的基因表达规律。【方法】利用RNA-Seq技术对球囊菌胁迫的意蜂6日龄幼虫肠道(AamT)及球囊菌纯培养(AaCK)进行深度测序，根据FPKM值筛选得到球囊菌的HEGs，进而通过GO (Gene ontology)及KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析、Venn分析对上述HEGs进行功能预测和生物学意义挖掘。【结果】AaCK与AamT的转录组测序共得到105 447 578条原始读段(Raw reads)，经过滤得到88 466 344条有效读段(Clean reads)，两端平均Q20为97.50%，平均Q30为93.81%。GO富集分析结果显示，AaCK的HEGs富集于26个GO terms，基因富集数最多的是细胞(22 Unigenes)，其次是细胞组件(22 Unigenes)和代谢过程(21 Unigenes)；AamT的HEGs富集于22个GO terms，基因富集数最多的是催化活性(23 Unigenes)，其次是细胞进程(18 Unigenes)和代谢过程(18 Unigenes)。KEGG代谢通路(Pathway)富集分析显示，AaCK的HEGs富集在109个Pathways上，基因富集数最多的是核糖体(179 Unigenes)，其次是氨基酸生物合成(70 Unigenes)和碳代谢(62 Unigenes)；AamT的HEGs富集在114个Pathways上，基因富集数量最多的是核糖体(178 Unigenes)，其次是碳代谢(116 Unigenes)和氧化磷酸化(112 Unigenes)。Venn分析结果显示，AaCK与AamT共有的HEGs有260个，二者特有的HEGs分别为2 161个和4 445个。【结论】提供了胁迫意蜂6日龄幼虫肠道的球囊菌及其纯培养的HEGs表达谱，揭示了球囊菌在胁迫前和胁迫后期的基因表达规律，也为阐明球囊菌致病的分子机理提供了有益的信息和线索。

摘要:[背景] 细菌性果斑病是一种严重的种传细菌病害，其病原菌为西瓜食酸菌。截至目前对该病病原菌与寄主的互作机制认识极为有限。葫芦科的模式植物黄瓜易被西瓜食酸菌侵染发病，对西瓜食酸菌-黄瓜互作体系进行转录组分析，可以为探究西瓜食酸菌与寄主互作机制奠定重要基础。[目的] 解析西瓜食酸菌-黄瓜互作时的相互响应规律。[方法] 以细菌悬液注射接种6 d黄瓜子叶，处理48 h的子叶作为转录组测序样本。利用RNA-seq技术分析西瓜食酸菌FC440菌株与黄瓜9930品种互作时基因的表达特征。[结果] 测序数据质量分析发现，各样品不同重复间相关性较强，与参考基因组比对率达95%以上，聚类分析发现对照组与处理组表达模式相反，样品处理达到一定效果，表明数据整体质量较高。选取6个差异表达基因进行RT-qPCR验证，结果显示6个基因的表达模式与转录组结果基本一致，表明转录组测序结果比较可靠。西瓜食酸菌和黄瓜互作48 h后，在转录组水平分别检测到1 618个和8 698个差异表达基因。Gene Ontology （GO）功能注释显示，细菌的差异基因显著富集在细胞组分中的细胞膜（37.5%）和膜部分（27.0%），生物过程中的氧化还原过程（66.7%）以及分子功能中的水解酶活性（66.5%）；黄瓜的差异基因显著富集在细胞组分中的质体（22.2%）和叶绿体（21.3%），分子功能中的催化活性（70.0%）以及生物过程中的碳水化合物衍生物代谢（32.2%）。Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG）分析显示，细菌中致病相关基因显著富集在群体感应及细菌趋化性途径，而且群体感应系统基因下调更显著。黄瓜中调控钙依赖蛋白激酶（Calcium-Dependent Protein Kinase，CDPK）、钙调素和类钙调素（Calmodulin and Calmodulin-Like，CaMCML）及呼吸氧暴发激酶（Respiratory Burst Oxidase Homologne，Rboh）的基因总体上调，调控苯丙氨酸裂解酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）的基因和谷胱甘肽S-转移酶（Glutathione S-transferase，GST）的基因在相应代谢途径中数量最多且上调程度明显。[结论] 获得较高质量的西瓜食酸菌与黄瓜互作的转录组测序结果。群体感应与西瓜食酸菌FC440菌株致病力密切相关；寄主黄瓜应对西瓜食酸菌侵染以Ca2+信号激活的防御反应为主。PAL和GST在黄瓜抵抗西瓜食酸菌侵染中发挥重要作用。本研究为进一步深入解析西瓜食酸菌与寄主互作的机制奠定了基础。

摘要:【目的】构建谷氨酸棒杆菌表达元件探测载体，筛选能够启动蛋白表达的序列片段。【方法】基于谷氨酸棒杆菌表达载体pXMJ19，利用Golden Gate新型克隆方法构建表达元件插入位点，使筛选的片段能够与报告基因快速无缝衔接，同时避免残留额外的序列对表达元件效果测试产生可能存在的干扰。对本课题组前期的谷氨酸棒杆菌BZH001高、中、低溶氧条件下的发酵样品转录组数据进行分析，筛选出稳定于高转录水平的6个基因，通过软件预测每个基因的启动子区域和5′UTR区域，两者构成能够启动基因表达的功能性元件，并将其从基因组中克隆出来。以增强型绿色荧光蛋白基因egfp作为报告基因，快速测量出表达元件的效果。【结果】获得5个不同效果的内源性表达元件，最好的元件插入探测载体后在谷氨酸棒杆菌中表达的荧光强度大于3 500 RFU/OD600。【结论】通过结合转录组数据，探测载体能够快速有效筛选表达元件，为将来人们对谷氨酸棒杆菌基因工程改造和生物系统的构建提供更多基础材料。

摘要:【目的】研究Crp家族转录调节因子fnrN突变对土壤杆菌ATCC 31749发酵性能和基因表达的影响。【方法】利用三亲结合法将构建的自杀式质粒pJQ-fnrN-kan导入土壤杆菌ATCC 31749中，从而获得fnrN基因突变株(ΔfnrN)；分析ΔfnrN的发酵特性；基于RNA-Seq对产胶期土壤杆菌ATCC 31749野生菌和ΔfnrN差异表达基因进行分析。【结果】fnrN的突变使土壤杆菌合成热凝胶能力下降了22.0%，转录组分析发现在ΔfnrN中186个基因表达发生显著性变化(|log2(|fold change|)|≥1且q≤0.001)，其中65%的基因表达上调。热凝胶合成的关键基因crdASC的表达受到不同程度的抑制，fnrN的突变使编码σ因子的ecfR和编码生物膜合成调节因子的sinR显著下调；ΔfnrN菌中与细胞色素有关基因cydAB、cy2、fixNOPQ的转录水平下调2?13倍。【结论】fnrN通过调控ecfR和sinR的表达调控热凝胶合成，通过调控fixNOPQ等基因的表达参与氧信号调控，该研究有助于丰富对土壤杆菌氧调控系统的认识。

摘要:【背景】禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli，APEC)是禽类主要病原菌之一，大肠杆菌三型分泌系统2 (Escherichia coli type III secretion system 2，ETT2)可通过转录调节子调控其致病性，但在APEC中转录调节子EtrA对其致病性的影响目前尚不清楚。【目的】研究ETT2中转录调节子EtrA对APEC致病性的影响。【方法】利用Red同源重组技术构建ETT2-etrA基因缺失株及回复株。比较生长性能、生物被膜形成、运动性及对血清敏感性的差异，基于RNA-Seq测序及Real-time PCR技术比较野生株和缺失株中与生物被膜形成、运动性以及毒力因子相关基因的转录水平。【结果】与野生株相比，缺失株及回复株生长特性无显著变化(P>0.05)，但APEC40-ΔetrA生物被膜形成能力和对血清敏感性明显增强(P<0.001)，运动性较野生株明显下降(P<0.01)，回复株的表型有所回复。转录组学筛选出7个毒力差异基因，生物被膜形成相关基因显著上调，参与影响细菌运动性的基因显著下调。qRT-PCR验证与转录组学结果一致。【结论】etrA缺失可以显著影响APEC的生物被膜形成、运动性及对血清的敏感性，这可为进一步探讨ETT2对APEC的致病作用提供参考。

摘要:【背景】桉树(Eucalyptus)青枯病危害严重，丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)与桉树共生影响桉树对青枯病的抗性，而AMF响应桉树青枯菌侵染的机制仍不清楚。【目的】探索AMF响应桉树茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)的侵染机制。【方法】以非菌根化和异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)菌根化巨桉(Eucalyptus grandis)分别受茄科雷尔氏菌侵染0、24、48和96 h接种后(hour post-inoculated, hpi)的根系组织为研究对象，基于转录组测序筛选和鉴定菌根化巨桉根系中异形根孢囊霉响应茄科雷尔氏菌侵染的基因信息。【结果】与对应非菌根化桉树受茄科雷尔氏菌侵染的时间点相比，菌根化桉树中异形根孢囊霉响应青枯菌侵染显著差异表达基因为3 382-5 989个，随青枯侵染时间进程的增加，异形根孢囊霉特异性响应茄科雷尔氏菌侵染差异表达基因数量逐渐增多。茄科雷尔氏菌侵染24 hpi时，异形根孢囊霉显著富集共生体生长、孢子形成和凋亡信号通路、铁载体等相关基因；茄科雷尔氏菌侵染48 hpi时，异形根孢囊霉主要提高自身跨膜运输的能力，促进自身钾、氮等养分吸收与交换等；茄科雷尔氏菌侵染96 hpi时，异形根孢囊霉主要调控氧化还原反应和黄酮类等抗菌物质合成。【结论】菌根化桉树中AMF主要调控其生长加强生态位和营养(如氮、钾、铁)竞争、分泌抗菌物质、激活防御反应以响应青枯菌的侵染，所鉴定的相关基因信息为研究AMF-桉树-青枯菌互作机制提供一定的资源和参考。