转录组论文能发的期刊

期刊：《Journal of Hazardous Materials》 影响因子： 近期，派森诺与华东师范大学合作，在知名期刊 《Journal of Hazardous Materials》 上发表论文，通过宏转录组学研究，解析了餐厨垃圾和污泥厌氧共消化处理系统中，抗生素暴露对功能微生物物质代谢和产甲烷活性的影响，并揭示了抗生素暴露抑制厌氧消化过程的微生物作用机制。 研究背景 餐厨垃圾和污泥厌氧共消化处理系统是一种高效且极具潜力的有机固废资源化利用技术。但污泥中的抗生素残留也会进入到厌氧消化系统中，而关于抗生素对消化过程中功能微生物和代谢通路的作用机制尚缺乏研究。 本研究利用高通量测序技术，解析厌氧消化过程中的微生物群落结构，并通过宏转录组水平的研究，揭示微生物活性和代谢通路表达的变化规律，以评估抗生素暴露对厌氧性能的影响及其作用机制。 材料与方法 测序技术： Illumina MiSeq + HiSeq高通量测序平台 测序模式 ：细菌群落16S rRNA基因V3-V4区、古菌群落V4-V5区测序；宏转录组测序 实验对象： 抗生素暴露条件下的餐厨垃圾和污泥厌氧共消化过程 研究结果 1. 抗生素对厌氧消化过程中甲烷产量的影响 抗生素（磺胺甲恶唑和红霉素）对甲烷产量具有抑制作用（抑制率为 ~ ），且随着浓度的增加，其抑制作用增强。 图1 抗生素暴露对甲烷产量的影响 2. 抗生素暴露对厌氧消化过程中可溶性化学需氧量（SCOD）、可溶性多糖（SPN）、可溶性蛋白（SPS）和挥发性脂肪酸（VFAs）的影响 实验显示，产甲烷高峰期（第23天），CK组中的SCOD和SPN的浓度均显著低于抗生素暴露组，这表明在抗生素的压力下，微生物对有机物的利用率下降，抑制了微生物的水解活性。 图2 抗生素暴露对厌氧消化过程中 (a) SCOD， (b) SPN和 (c) SPS的影响 VFAs的产生是厌氧消化酸化过程的主要特征，其中又以乙酸最为关键，因为它与甲烷生成直接相关。结果显示，产甲烷高峰期（第23天），CK组中乙酸含量最低，表明抗生素会降低乙酸的利用效率，从而抑制酸化过程。 图3 抗生素暴露对厌氧消化过程中挥发性脂肪酸（VFAs）的影响 多样性组成谱分析：抗生素暴露对厌氧消化过程中微生物群落的影响 产甲烷高峰期（第23天），反应器中的 Fastidiosipila 和 Proteiniphilum 丰度降低，这两种微生物有助于乙酸生成，这表明，抗生素抑制了乙酸的生成过程。且与CK组相比，四环素和红霉素添加组中 Methanosaeta （产甲烷菌）丰度降低，所有抗生素添加组的氢营养型产甲烷菌属丰度均有所下降，这表明抗生素压力下产氢过程受到抑制，进而抑制了产甲烷过程。 图4 抗生素暴露对厌氧消化过程中优势细菌 (a) 和古菌 (b) 的影响 4.  宏转录组学分析 ：抗生素暴露下微生物代谢途径和群落表达变化 宏转录组测序分析表明，抗生素暴露下，各处理组甲烷代谢均有所抑制，表明抗生素确实会抑制甲烷代谢的功能活性。同时，抗生素暴露还抑制了关键有机物代谢（氨基酸代谢、脂质代谢）和能量代谢相关的活性，导致产甲烷关键辅酶的生物合成活性和VFAs的产生受到抑制。产甲烷过程中的主要产甲烷菌是 Methanosarcina、Methanobacterium 等；但抗生素处理抑制了 Methanobacterium 和 Methanoculleus 的活性。四环素和磺胺甲恶唑也同时抑制了参与直接种间电子转移途径的 Geobacter 的活性，从而降低了电子传递效率，间接抑制了甲烷产生。 图5 宏转录组学研究揭示抗生素暴露下微生物群落的代谢途径和基因表达变化 图6 抗生素暴露下甲烷代谢途径的表达和丰度变化 总结 本研究采用宏转录组技术阐明了抗生素抑制餐厨和污泥共消化过程的微生物机制。在抗生素暴露的厌氧消化过程中，产乙酸菌属 Proteiniphilum 和产甲烷古菌属 Methanobacterium 丰度下降，水解过程受抑制，延缓了产甲烷过程。同时，抗生素抑制了关键有机物代谢和能量代谢的活性，导致产甲烷关键辅酶（辅酶B/M/F420和甲烷呋喃）的生物合成活性受到抑制，最终抑制了产甲烷代谢活性。 这些结果与物质代谢和甲烷产量相一致。该研究成果拓展了抗生素抑制有机固废产甲烷的认识。 本研究的测序和部分数据分析工作由上海派森诺生物科技有限公司完成。

中国土壤的盐化与碱化成分复杂且程度各不相同， 植物在长期进化过程中，从分子、细胞、生理生化水平等各个层面，形成了相应的机制来应对盐碱的胁迫，使其能够适应不同环境 。关于植物应对盐碱胁迫的内部调控机制的研究一直以来也是生物研究的热点内容， 对胁迫的信号传递和应答过程的深入了解将有助于提高作物的逆境适应能力 ，实现农业的可持续发展，并保障日益增长的世界人口的粮食安全。下面总计了5篇案例，覆盖了林木、草类植物、作物、药用植物等物种。

英文标题 ：PagWOX11/12a activates PagCYP736A12 gene that facilitates salt tolerance in poplar 发表期刊 ：Plant Biotechnol J. 影响因子 ： 发表时间 ：2021/7/21 合作单位 ：中国林业科学研究院

主要结果 ： WUSCHEL related homeobox (WOX)转录因子WOX11和WOX12调控不定根和逆境响应。其在盐胁迫耐受的生理和分子调控机制仍有待进一步研究。本文研究了84K杨树(Populus alba P. glandulosa)中PagWOX11/12a在盐胁迫中的作用及其调控机制。盐胁迫强烈诱导了根系中PagWOX11/12a的生长。在杨树中过表达PagWOX11/12a可以增强其耐盐性，可以通过促进与生长相关的生物量来证明。相比之下，盐处理PagWOX11/12a的优势抑制植株的生物量增长下降。在盐胁迫条件下，过表达的PagWOX11/12a植株比未转基因的84K植株表现出更高的活性氧(ROS)清除能力和更低的过氧化氢(H2O2)积累能力，而抑制基因表现出相反的表型。

此外，PagWOX11/12a直接结合到PagCYP736A12的启动子区，调控PagCYP736A12的表达。在过表达PagWOX11/12a的杨树中，激活的PagCYP736A12可以增强活性氧清除能力，从而降低盐胁迫下根系中H2O2的含量。这些结果支持了PagWOX11/12a在杨树盐胁迫驯化中的重要作用，表明PagWOX11/12a通过直接调控杨树中PagCYP736A12的表达，调节活性氧清除，从而增强了杨树的耐盐性。

英文标题 ：Elucidating the Molecular Mechanisms by which Seed-Borne Endophytic Fungi, Epichloë gansuensis, Increases the Tolerance of Achnatherum inebrians to NaCl Stress 发表期刊 ：Int. J. Mol. Sci. 影响因子 ： 发表时间 ：2021/12/7 合作单位 ：兰州大学

主要结果 ： 甘肃内生真菌增强了醉马草的耐盐性，增加了其生物量。然而，甘肃内生真菌提高寄主草耐盐性的分子机制尚不清楚。作者首先利用PacBio测序研究了醉马草的全长转录组信息。本研究共获得了738,588个全长非嵌合序列、36,105个转录本序列和27,202个完整的CDSs。共鉴定出了3558个转录因子(TFs)、15945个简单序列重复序列和963个长非编码rna。

结果表明，在NaCl浓度为0 mM和200 mM时，甘肃内生真菌在E+和E植物叶片中分别有2464和1817个基因表达差异。此外，NaCl胁迫对E+和E植株叶片中差异基因的调控量分别为4919个和502个。甘肃内生真菌差异表达了与光合作用、植物激素信号转导、氨基酸代谢、类黄酮合成过程和WRKY转录因子相关的转录本；

重要的是，在NaCl胁迫下，甘肃内生真菌上调了寄主草的生物学过程(油菜素内酯合成、氧化还原、细胞钙离子稳态、胡萝卜素合成、蛋白酶体泛素依赖蛋白分解代谢和原花青素合成)，表明寄主草对NaCl胁迫的适应能力增强。

综上所述，本研究揭示了甘肃内生真菌提高寄主耐盐性的分子机制，为利用内生菌培育耐盐牧草分子育种提供了理论依据。

英文标题 ：Comparative Transcriptome Analysis Reveals the Mechanisms Underlying Differences in Salt Tolerance Between indica and japonica Rice at Seedling Stage 发表期刊 ：Front Plant Sci. 影响因子 ： 发表时间 ：2021/10/27 合作单位 ：武汉大学

主要结果 ： 筛选和培育耐盐性较强的水稻品种是应对全球盐胁迫导致的水稻减产的有效途径。然而， 品种间 特别是 亚种间 耐盐性差异的分子机制尚不清楚。本研究对 耐盐型 水稻RPY geng和 敏感型 水稻洛恢9号（Chao 2R）在盐胁迫下的转录组进行了比较分析。

盐胁迫下，Chao 2R和RPY geng的差异表达基因分别为7208和3874个。其中，两种基因型共表达的DEGs有2714个，而在Chao 2R和RPY geng中特异性表达的差异基因分别有4494和1190个。GO分析结果为两种基因型的耐盐性差异提供了更合理的解释。在盐胁迫下，Chao 2R正常生命过程基因的表达受到了严重影响，而RPY geng调控了多个胁迫相关基因的表达以适应相同强度的盐胁迫，如次生代谢过程、氧化还原过程等。此外， 基于MapMan注释和转录因子鉴定，还发现了与RPY geng特异性差异基因集耐盐性相关的重要通路和转录因子(TF)。

通过Meta-QTLs定位和同源分析 ，在15个QTL中筛选出18个盐胁迫相关候选基因。本次研究结果不仅为水稻亚种耐盐性的差异提供了新的见解，而且还为增强水稻的耐盐性的基因编辑提供了关键的靶基因。

英文标题 ：Comparative Transcriptome Analysis of Two Contrasting Chinese Cabbage (Brassica rapa L.) Genotypes Reveals That Ion Homeostasis Is a Crucial Biological Pathway Involved in the Rapid Adaptive Response to Salt Stress 发表期刊 ：Front Plant Sci. 影响因子 ： 发表时间 ：2021/6/14 合作单位 ：山东农业大学

主要结果 ： 盐是影响植物产量和品质的最重要的限制因素。 不同品种的大白菜具有不同的耐盐性，但对其耐盐机制的研究较少 。本研究通过对 39个大白菜品种 的发芽袋试验，确定100 mmol /L NaCl为最适处理浓度，综合比较分析，鲜重相对值和叶片电解质渗漏量相对值是鉴定大白菜耐盐性的方便指标。研究结果表明，在盐胁迫条件下， 耐盐植物青花45 和 盐敏感植物碧雨春花 均能实现渗透调节、离子稳态和光合作用。

并且比较了两个品种的转录组动态。共鉴定出2,859个差异表达基因，其中青花45差异表达基因数量明显少于碧雨春花。VDAC促进Ca2+的释放，间接促进Na+通过SOS2途径向液泡转运。阳离子/H(+)逆向转运蛋白17和V-H + - ATP酶促进Na+和H+的交换，维持Na+在液泡内，从而减轻盐胁迫对植物的伤害。半乳糖醇合成酶和可溶性蛋白合成的增加有助于缓解盐引起的渗透胁迫，共同调控植物的Na+含量和叶绿素的生物合成，使植物适应盐胁迫。

英文标题 ：The transcriptome of saline-alkaline resistant industrial hemp (Cannabis sativa L.) exposed to NaHCO3 stress 发表期刊 ：Industrial Crops and Products 影响因子 ： 发表时间 ：2021/10/15 合作单位 ：黑龙江八一农垦大学

主要结果 ： 本文报道了工业大麻NaHCO3胁迫下的基因表达谱。在这项研究中，RNA-seq被用来研究基因表达分析的工业大麻根暴露于100毫米NaHCO3(以0、 1、6和12 h为不同时长)。

结果表明，植物激素信号转导与合成、苯丙素生物合成、淀粉、蔗糖、氮、氨基酸等代谢途径可能与工业大麻在NaHCO3胁迫下的响应有关。

此外，通过加权基因共表达网络分析确定了16个模块，其中6个模块与NaHCO3胁迫显著相关。这六个模块基本上富集在与内吞作用、淀粉和蔗糖代谢、氮代谢和苯丙素生物合成相关的通路中。关键通路的枢纽基因与GTP结合蛋白、谷氨酸合成酶、海藻糖磷酸、糖基转移酶和木质素合成相关。

本研究结果揭示了工业大麻对NaHCO3胁迫响应的分子机制。