在之前推送的 《聊一聊10X genomics的技术发展史》 、 《单细胞ATAC和空间转录组的原理原来是这样》 中，我们聊完了10X公司至今的发展历程。如今这么火热的10X genomics，都能发怎样的文章， 适用于怎样的研究呢？我们一起来看看吧。 10x genomics至今（2020年5月）发文特点 1. 概况 前面我们提到10X 单细胞技术的发展历史，以及它在同类技术中的优势。以下是2017年以来到2020年5月，每个季度10x genomics技术发表论文的数量，基本处于加速增长的趋势，并且正在渗透到很多原来单细胞技术没有涉及的研究领域。 接下来我们看看10x genomics的产品目前主要涉及哪些研究领域。因为10X genomics是单细胞领域目前市场占有量最高的技术，从10X genomics发文的特点也基本可以看出整个领域发展的情况。 图1 10X genomics技术每个季度发文章的数量 2. 单细胞转录组 截至2020年5月，一共发文728篇，果然是最最热门的方向，荣登10x genomics各个产品之首。 从研究方向看上，发育生物学、免疫、神经生物学、肿瘤是排名靠前的方向，这和我们平时遇到的高频研究方向基本吻合。另外，作为一个新兴的领域，10X 单细胞转录组检测到细胞多，数据庞大，信息复杂，对数据分析带来诸多困难，因此算法类的文章（Computational method）也高达76篇。对非生物信息背景的老师来说，如果选择外包公司进行相关研究，选择一家专业性强，售后好的公司就显得尤为重要。 从物种上看，小鼠和人牢牢占据主流。毕竟人类医学研究还是生物领域的最大热门，小鼠也是头号模式动物。其他“飞禽走兽”已经慢慢都有涉及，但比较少的是植物（这里只有两例拟南芥的文章）。主要原因在我们下文也会提起——植物因为细胞壁的存在，制备单细胞悬液的难度更大，从而限制了大规模应用。不过这些困难也已经慢慢在摸索中被克服，目前已经有若干客户在基迪奥成功制备了植物原生质体的单细胞悬液，正进行后续分析中。 从组织类型上看，研究内容几乎涵盖了动物体内大部分组织器官，尤其在脑、血液、实体瘤、肺等四类样本发文的数量都已经超过50篇。所以，后续在人、小鼠领域没有任何实验设计，仅仅对此类已被大量研究的热门组织直接进行测序是发不了好文章的。所以，对已被大量文献报道的热门组织开展研究，个性化的实验设计尤为重要，这部分内容在之后会展开论述。当然，对于冷门的组织或者没有文献报道过的物种（例如大部分植物），只要成功测到数据，任何结果都是创新，则可以较少考虑复杂的实验设计问题。 在已发表的文献上看，截至2020年，10X单细胞转录组的文章依然很大比例发表在高分的主流期刊上。但这样的新技术红利不会一直持续下去，所以对于关注新技术的老师，还是早关注，早启动，早发文章才能保证有好的产出。 图2 10x单细胞转录组文章涉及的领域方向 （注意，分类上会有重复，比如研究方向涉及两个，所以细分之和会超过总数） 3. 10x 免疫组库（VDJ-seq） 截至2020年5月，一共发文56篇。这是仅次于10X RNA-seq的热点方向，因为很多关心免疫细胞的老师会进行10X RNA-seq的时候，配对进行scVDJ-seq。但目前10X scVDJ-seq标准化试剂盒只针对人和小鼠，其他物种的用户如果想做只能自己去设计定制探针系统（显然难度比较大），这限制了其他动物利用该技术开展研究。10X scVDJ-seq因为通常需要先分类淋巴细胞（T/B细胞）然后进行检测，目前最多是对血液开展研究，其次是研究肿瘤浸润的淋巴细胞，其他组织则目前研究报道还比较少，不少空白还留着大家去补充。 图3 10x单细胞免疫组文章涉及的领域方向 4. 空间转录组(ST-seq) 截至2020年5月，一共发文19篇。从发表文章上看，居然排名第一的是Scientific Report，实在太“辣眼睛”了：这么好的技术，暴殄天物啊。不过不用激动，这个技术其实直到2019年才被10X genomics公司收购，当年年底优化升级后推出。再此之前，这个技术所属的瑞典公司Spatial Tranomics一直不温不火的，发文章大部分也是一些瑞典的研究机构自己在玩。 我推测（没有仔细调研过）这个技术就是瑞典研究机构自己开发的技术，然后搞了商业化公司Spatial Tranomics。由于是自己的技术，成本很低，发文章就不挑剔，随心所欲。 所以，文章要么是CNS(或者高水平的nature biotechnology, nature plant等这个高水平的子刊），要么时不时在Scientific Report水一把。不过随着空间转录技术升级后2020年全面推出，“10X ST-seq+10X RNA-seq”的套路肯定又会爆出一批高水平的文章。 图4 10x单细胞ATAC-seq文章涉及的领域方向 5. 10X ATAC-seq 截至2020年5月，一共发文12篇文章，数量还不多。而且，其中有近一半（5篇）是涉及生物信息分析方法探索的文章。这是由于对单细胞ATAC-seq这种信息庞大，噪音复杂的数据，应该如何分析还有很多值得探索的地方。 图5 10x单细胞ATAC-seq文章涉及的领域方向 从以上介绍，你可能已经发现，10X单细胞相关的转录调控组学技术目前主要围绕模式生物开展。那么10x单细胞技术是否可以研究非模式物种呢？ 10X 单细胞技术可以检测哪些RNA以及应用于哪些物种 1. 10X单细胞技术是否需要参考基因组 以比较代表性的10X RNA-seq、VDJ-seq、ATAC-seq和ST-seq(空间转录组)来说。VDJ-seq受限于试剂只针对人和小鼠开发，因此其他物种目前无法开展商业化的服务。ATAC-seq作为检测基因组开放性的技术，其检测的区域大部分为非编码区，因此参考基因组不但必须要有，而且参考基因组的质量对ATAC-seq的影响非常大。 而对于RNA-seq或者ST-seq，本质上就是转录组，研究的目标分子是带ployA尾巴的RNA。因此，并非必须要有参考基因，只要有质量足够好的参考转录本就可以了。下来，我们重点剖析下10X RNA-seq和ST-seq的应用需求。 2. 10X RNA-seq/ST-seq可以检测哪些类型的RNA 从上文介绍，我们可以知道10X RNA-seq和ST-seq（空间转录组）依赖于围绕ployA结构开展扩增。那么我们分析一下10X RNA-seq/ST-seq可以检测哪些RNA。 （1）mRNA 由于真核生物mRNA都有ployA结构，所以理论上mRNA就是10X RNA-seq/ST-seq主要的检测目标。当然，由于只是扩增mRNA 3‘端或者5‘端的一小段用于定量，所以并不能能用于分析可变剪切。 （2）lncRNA 高等生物的LncRNA只有一部分有ployA结构（另外一部分自然没有），因此10X RNA-seq/ST-seq只能检测这些有ployA结构的lncRNA。另外，由于lncRNA表达量普遍毕竟低，而10X RNA-seq/ST-seq这类大规模单细胞/准单细胞测序的技术，对低丰度mRNA分子的检测能力比较弱，因此结果中lncRNA的数量将比较少。 （3）其他RNA 近年来研究大热的环状RNA由于没有ployA结构，因此不在10X RNA-seq/ST-seq的检测范围内。同样的，其他类型的小RNA，例如miRNA，也是10X RNA-seq/ST-seq无法检测的。 3. 10X RNA-seq/ST-seq可以用于哪些物种研究 10X RNA-seq/ST-seq质上就是转录组测序。某个物种是否可以用10X RNA-seq/ST-seq开展转录组研究，需要考虑两个方面的问题： （1）实验层面的问题 对于10X RNA-seq来说，主要考虑该物种是否可以制备单细胞或单细胞核悬液？大部分高等动物/植物的样本理论上都满足这个要求。而对于10X ST-seq主要要考虑该物种是否可以制作切片，以及切片中的组织是否可以被顺利解离释放RNA。对某些植物来说，在无法制作单细胞悬液的情况下，制作切片进行空间转录组测序或许是更可行的研究切入方式。这些技术的具体的实验方法，我们在后续章节讨论。 另外，细菌的细胞太小，且没有ployA结构，自然不适合10X genomics的检测。 （2）分析层面的问题 同常规RNA-seq一样，10X RNA-seq/ST-seq需要将测序数据比对到作为参考的基因组，才能实现对基因的定量。那么参考基因组是影响分析结果的主要问题。10X RNA-seq/ST-seq由于只对转录本的3‘端或者5‘端进行测序，然后通过比对参考基因组实现对RNA的定量。那么，这要求用于作为参考的基因组要有较高的质量。因为如果参考基因组组装质量差，基因注释不完整，那么会影响测序结果的比对以及基因定量。 基于参考基因组，我们可以分为3种情况： 1）参考基因组质量很高 比如，人类、小鼠、拟南芥、水稻等，参考基因组质量高，基因组注释都优化了很多版本了，开展10X RNA-seq/ST-seq分析自然没有问题了。 2）参考基因组质量值得怀疑 这10年来，基于二代测序组装技术的发展，很多非模式生物的参考基因组已经被发表。但实际上由于预算或急着发表等诸多因素，这些已经发表的基因组质量参差不齐。比如，很多基因组在注释的时候，只有CDS区注释，而缺乏5‘UTR或者3‘UTR区。而10X RNA-seq/ST-seq检测的是RNA的5’端或者3‘端序列，其实大部分就是5’UTR或者3‘UTR序列。如果参考基因组没有将UTR区域注释出来，自然就会影响测序结果的比对和定量。 所以，对哪些组装组质量较差的物种，如果比对率异常（比对在基因区的数据偏少），可以考虑人为对基因组注释文件的5’UTR区或者3‘UTR区进行延伸，这样可能会改善比对和定量的结果。另外，如果预算许可，可以考虑在实验设计中加入一些常规转录组或者3代全长转录组，用于优化参考基因组的注释（不过，10X RNA-seq/ST-seq这么贵的技术都用上了，好像也不会在乎多测几个常规转录组了吧）。 3）没有参考基因组 没有参考基因组当然没法做比对和定量，也就无法开展10X RNA-seq/ST-seq分析。对于没有参考基因组的物种，从而组装一个基因组费用比较高且周期比较长。对于无参考基因组的物种，如果老师很想进行10X RNA-seq/ST-seq研究，那么也可以考虑对转录组数据进行拼接，构建一个转录本参考用于10X RNA-seq/ST-seq数据的比对和定量。 但如果采用转录组de novo拼接构建转录组，一定要注意3个问题： a）一定要使用三代测序进行转录组拼接而非二代测序 基于常规的二代测序结果的 de novo 拼接获得的转录本大部分是不完整的，大概率缺失UTR区的序列，所以基于常规二代测序拼接的 de novo 转录组参考序列集并不适合用于作为10X RNA-seq/ST-seq的参考库。唯一合适的方法应该是基于三代全长转录组测序技术进行 de novo 拼接，去获得完整的转录本全长序列，才适合作为10X RNA-seq/ST-seq的参考库。 b）三代转录组较低的基因检出率需要数据量做保障 我们做过的大量有参考基因组物种三代转录组测序数据表明，三代全长转录组对基因的检出率平均在40%（即基因组如果有2万个基因，但三代全长转录组平均只能检出8000个基因）。这主要原因三代全长转录组只有获得mRNA全长，被算一个有效检出的完整转录本。但在全部数据里，全长转录本所占的比例并不高，尤其对低丰度基因的转录本漏检较多。 为了保证三代全长转录组能够较多检测低丰度的转录本，以保证 de novo 拼接的转录组参考集涵盖更多的基因，可以考虑适当加大测序的数据量（现在三代测序也比较便宜了）。 c） de novo 参考转录组冗余度的影响 de novo 从头拼接的结果有一个比较麻烦的问题是序列冗余度比较大，即同一个基因的多个可变剪切同时被检测和拼接出来。这会导致10X genomics数据进行比对时，多重比对（即一条测序的reads会比对上多个转录本）比例比较大。而多重比对的reads在10X RNA-seq/ST-seq定量的时候，默认要被丢弃。 所以，对于 de novo 拼接来源的转录本需要适当进行去冗余处理，从而减少多重比对的影响，提高数据量的有效率。在无参考转录组 de novo 拼接方面，基迪奥有非常丰富的项目经验。在已有的案例中，我们已经证明了无参考转录组 de novo 拼接结果在进行适当优化后，可以作为10X RNA-seq/ST-seq的参考。 参考文献 [1] Svensson V, Vento-Tormo R, Teichmann S A. Exponential scaling of single-cell RNA-seq in the past decade[J]. Nature protocols, 2018, 13(4): 599. [2] Rosenberg A B, Roco C M, Muscat R A, et al. Single-cell profiling of the developing mouse brain and spinal cord with split-pool barcoding[J]. Science, 2018, 360(6385): 176-182. [3] Macosko EZ, Basu A, Satija R, Nemesh J et al. Highly Parallel Genome-wide Expression Profiling of Individual Cells Using Nanoliter Droplets. Cell 2015 May 21;161(5):1202-1214 [4] CytoSeq: Fan H. C., Fu G. K. and Fodor S. P. (2015) Expression profiling. Combinatorial labeling of single cells for gene expression cytometry. Science 347: 1258367 [5] Birey F, Andersen J, Makinson C D, et al. Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids[J]. Nature, 2017, 545(7652): 54-59. [6]单细胞在线课堂： 转自 风很大的10x genomics到底能发怎样的文章？_研究 (sohu.com)
在自然界中，植物不断受到不利的非生物环境条件的挑战，例如干旱、高温、寒冷、营养缺乏以及土壤中过量的盐分或有毒金属。这些非生物胁迫限制了全球对耕地的利用，并对作物生产力产生了负面影响。因此，了解植物如何感知胁迫信号并适应不利的环境条件对于全球粮食安全至关重要。
转录组在非生物胁迫研究中运用十分普遍，虽然不同的胁迫机制存在差异，但运用转录组技术进行研究的思路普遍相似， 关键在于探究抗性差异的调控机制 。
文章题目： Transcriptional profiling reveals changes in gene regulation and signaling transduction pathways during temperature stress in wucai (Brassica campestris L.)
发表刊物： BMC Genomics
发表时间： 2021年9月
研究内容： 研究通过设立低温（LT）、高温（HT）和对照组，探究五彩油菜对温度的响应机制。
结果： （1）根据转录组学研究， 与对照组相比，HT和LT中差异表达基因的数量 分别为10702和7267。 （2）为了进一步研究五彩油菜对温度反应的关键基因。对差异基因进行GO和KEGG注释，结果表明 光合作用和光合作用天线蛋白途径在五彩油菜温度响应机制中十分重要 。而且进一步发现， 高温缓解极大地限制了光合作用途径中重要基因的表达，而低温会导致此途径某些关键基因表达上升。 综上，五彩幼苗在低温条件下表现出比高温调节更好的光合性能。
根据上述结果，研究推测在低温胁迫下，植物通过上调光合作用基因的表达从而得到更高的耐冷性。相反高温胁迫则抑制了关键基因的表达，削弱了植物的自我调节能力。
文章题目： Variety-specific transcript accumulation during reproductive stage in drought stressed rice
发表刊物： Physiol Plant
发表时间： 2021年10月
研究内容： 对进行干旱处理的N22（耐旱）和IR64（干旱敏感）植物抽穗阶段组织（叶、花和根）进行转录组测序并比较分析。
结果： （1） 发现N22的差异表达基因数量几乎是IR64的 两倍 。许多差异表达基因与 干旱相关的QTL中定位 。 这些QTL参与谷物的产量与耐旱性，也与耐旱性和关键的干旱相关植物性状有关。 （2） 差异基因的共表达分析 揭示了几个已知参与干旱胁迫的关键基因。 同时发现1366个差异基因在相似的干旱条件下，在两个水稻品种中表现出完全相反的调控模式 。 （3）这些 品种特异性差异基因 与1300多个基因发现相互作用。其中包括32个与其他品种特异性差异基因存在相互作用的基因。这些基因的 启动子区域 在两个水稻品种间也 存在序列差异 。这表明了转录调控差异对于植物发展耐旱性的重要性。 基于序列的变异（启动子）可以部分解释独特的品种特异性转录行为。
文章题目： Transcriptional Changes in the Developing Rice Seeds Under Salt Stress Suggest Targets for Manipulating Seed Quality
发表刊物： Front Plant Sci
发表时间： 2021年12月
研究内容： 文章探究了盐胁迫下水稻种子质量的变化，与普通土地种植相比，在盐富集区域种植的粳稻Samgwang的种子中钠、镁、钾等矿物质积累大大增加，产量降低，抽穗延迟，粒重下降。因此，研究使用RNA-seq技术对 在高盐土地和正常土地生长的发育中的种子进行了转录组分析。
结果： （1） GO富集分析 表明，上调基因与氨基酸、木质素、多糖和几丁质等生物分子的代谢以及应激反应密切相关。 （2）通过对 代谢通路分析 ，上调基因参与脱落酸和褪黑激素的生物合成途径以及海藻糖、棉子糖和麦芽糖与生态胁迫的关系。 （3）在盐胁迫下发育中的种子上调的 转录因子 包括bHLH、MYB和热休克蛋白等
这些可以做为盐胁迫下种子质量调控的潜在目标。研究目的在为阐明盐胁迫下种子响应机制与种子质量下降之间的关系提供有用的参考，为盐胁迫下种子质量的改善提供潜在策略。
文章题目： Physiological and transcriptomic analyses reveal novel insights into the cultivar-specic response to alkaline stress in alfalfa (MedicagosativaL.)
发表刊物： Ecotox Environ Safe
发表时间： 2021年11月
研究内容： 研究使用了 对碱性条件具有不同敏感性的两种紫花苜蓿品种 进行了生理和转录组学分析。碱敏品种Algonquin（AG）经碱处理后叶绿素含量和地上部鲜重急剧下降，而耐碱品种Gongnong No.1（GN）保持相对稳定的生长和叶绿素内容。
结果： （1） 生理分析 表明，与AG相比，GN的Ca/Mg离子含量较高；碱性条件下ca/Mg/Na离子、脯氨酸和可溶性糖的比值以及过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性降低。 （2） 转录组学分析确定两个品种之间的三类碱反应差异表达基因 ；48个基因在两个品种（CAR）中 普遍诱导 ，574个基因 来自耐受品种（TAR） ，493个基因 来自敏感品种（SAR） 。 （3） GO和KEGG分析表明 ，CAR基因主要参与苯丙烷类生物合成、脂质代谢以及DNA复制和修复；TAR基因在代谢途径、次生代谢物的合成、MAPK信号通路、黄酮类和氨基酸的生物合成富集；SAR基因特别富含维生素B6代谢。
本研究为苜蓿耐碱机制研究提供了新见解。
为了承受环境胁迫，植物进化出相互关联的调节途径，使它们能够及时响应和适应环境。非生物胁迫条件影响植物生理学的许多方面并引起细胞过程的广泛变化。而对非生物胁迫后植物抗性机制的的研究则对后续育种等具有巨大意义。对于胁迫研究往往以构建“逆境”环境，寻找“差异性状”，探究“差异变化”的形式进行，通常结合生理试验，以生理指标差异为源头进行植物抗逆研究，再运用转录组技术，在转录调控层面寻找抗逆的关键节点或基因再进行后续研究。
参考文献：
1.Yuan, Lingyun et al. “Transcriptional profiling reveals changes in gene regulation and signaling transduction pathways during temperature stress in wucai (Brassica campestris L.).” *BMC genomics *vol. 22,1 687. 22 Sep. 2021, doi:10.1186/s12864-021-07981-9
2.Gour, Pratibha et al. “Variety-specific transcript accumulation during reproductive stage in drought-stressed rice.” Physiologia plantarum , 10.1111/ppl.13585. 15 Oct. 2021, doi:10.1111/ppl.13585
3.Lee, Choonseok et al. “Transcriptional Changes in the Developing Rice Seeds Under Salt Stress Suggest Targets for Manipulating Seed Quality.” Frontiers in plant science vol. 12 748273. 8 Nov. 2021, doi:10.3389/fpls.2021.748273
4.Wei, Tian-Jiao et al. “Physiological and transcriptomic analyses reveal novel insights into the cultivar-specific response to alkaline stress in alfalfa (Medicago sativa L.).” Ecotoxicology and environmental safety , vol. 228 113017. 22 Nov. 2021, doi:10.1016/j.ecoenv.2021.113017
转自：
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 ：9.803 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 ：5.923 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 ：5.753 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 ：5.753 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 ：5.645 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。
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 ：9.803 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 ：5.923 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 ：5.753 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 ：5.753 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 ：5.645 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。
一天。一般是上午投稿，下午就会审核，但期刊质量不高的，可能时间会很长甚至石沉大海。Cells杂志是由瑞士MDPI出版社发行的国际同行评审Open Access期刊，每月一期，ISSN号为2073-4409。JCR分区位于细胞生物学1区；中科院分区位于生物学2区、细胞生物学3区。该杂志接收以下领域的original article、protocol和review：转录组学，基因组学，蛋白质组学，代谢组学，糖组学，脂质组学，相互作用学，通量组学，生物组学等以及所有细胞相关的研究。
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 ：9.803 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 ：5.923 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 ：5.753 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 ：5.753 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 ：5.645 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。
sci论文投稿方式及周期1、找专业机构sci期刊投稿到见刊：3-5个月左右如果您想要sci期刊投稿到见刊快一些，建议作者选择专业就够操作，因为专业机构数学sci期刊投稿流程，操作期刊比较简单，节约时间，比作者自己操作节约大概一个月的时间，如果评职称着急，建议作者选择这种方法投稿期刊，以免影响之前评审。2、sci核心期刊投稿到见刊时间为3-6个月左右sci期刊投稿到省级或是国家级刊物，审核时间为一周，高质量的杂志，审稿效率也较高，审核时间为15-20天，而核心期刊的审稿周期相对较长，核心期刊审核时间一般为3个月，须经过初审、复审、终审三道程序，而sci发表周期一年多也并不罕见，一般核心期刊从投稿到录用，一般是3-6个月。最快也要3个月左右发表，由此可见，发表周期还是很长的，再次提醒各位作者要提前准备，以免耽误您的晋升之路。
你可以询问编辑，看看他们是否有任何建议，或者他们会推荐你投稿的其他期刊，以便你可以将文章转让到其他期刊。另外，你也可以尝试搜索其他相关期刊，看看它们是否更符合你文章的受众。
尽量早作准备，最好提前一年。因为很多SCI期刊对稿件质量的要求比较严格，而且责任编辑和审稿同行也不好对付。常笑医学有查询SCI期刊信息的功能，可以先去查询期刊的审稿周期和录用率，做投稿前的参考
首先你要写一篇高质量的论文，先阅读一下你关心领域的期刊、硕博论文，选一个方向，如何找出一个你感兴趣的点，研究在这个点上如何突破。写出文章来可以自己投也可以找代理，找代理一定要搜一下信誉。文章可以让墨客论文网的老师帮你修改一下
投稿南北核、CSCD核心《科学学研究》：期刊外审通过率不高 2 个月拒稿 《科学学研究》设有科学学理论与方 法、科技发展战略与政策、科技管理与知 识管理、技术创新与制度创新等栏目。 每年我都会选择冲击一下这个期刊， 每次都以失败告终，没有录用的经验可以 分享，只是把退稿的流程贴出来。 这个期刊在国家基金委认定的 A 类期刊 里审稿算快的，这也是该期刊投稿量剧增 的原因之 一 。 该期刊的审稿流程不定，我的投稿流 程：初审-栏目审稿-外审-栏目审稿-退 稿。但据了解，有些是没有经历外审的， 直接初审-栏目审稿-退修（退稿）。我 投的这两次都经历了外审，个人认为该期 刊外审的通过率并不高。 每年该期刊还会出一个重点选题的征 稿启事，可以参考，投其所好。
cscd论文发表具有一定难度
cscd是科学引文数据库，主要收录检索数理化、天文、地理、生物、医药、工程等领域的期刊或者文献，科学引文数据库在国内的地位仅次于北大核心期刊和南大核心期刊，因此，认可度是非常高的，cscd论文发表本身就是核心期刊论文发表，能发表cscd论文对个人发展也是十分有帮助的。
cscd论文发表具有一定难度，毕竟是核心期刊论文发表，对文章本身的价值和水平要求是比较高的，cscd号称中国的SCI，其学术地位可见一斑，cscd期刊中也有不少双核心期刊，比如有的刊物既是北大核心期刊又是cscd期刊，这类刊物发表难度会更高一些。
cscd期刊的发表费用要看具体的刊物和文章，比如刊物的版面费是1500元，乍一看费用似乎不是很高，但如果文章篇幅较大比如需要占用四五个版面，费用也就上去了，但核心期刊论文通常都具有一定篇幅，高费用不可避免。
以上就是对核心厉害还是cscd厉害的介绍，可以说只要是核心期刊论文发表都很厉害，都对个人发展能产生非常积极的影响，因此建议有能力的作者可以尝试核心期刊论文发表。
cscd期刊推荐：《岩石矿物学杂志》(原名：岩石矿物及测试)，创刊于1982年。自创刊以来始终遵循“百花齐放，百家争鸣”的办刊方针，坚持普及与提高并举的办刊宗旨，开展学术交流和讨论，以广大地学科研、教学人员为主要读者对象，为加速现代化建设服务。
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 ：9.803 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 ：5.923 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 ：5.753 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 ：5.753 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 ：5.645 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。
全球有3500万人深受阿尔茨海默症(AD)的困扰，但目前尚无临床有效的治疗手段。为了促进AD治疗手段的发展，研究者进行了大量的遗传学研究。已有研究者通过 GWAS鉴定出许多阿尔茨海默症风险基因，但这些风险基因是如何导致阿尔茨海默症的尚不十分清楚。 全蛋白质组关联研究(Proteome-Wide Association Study, PWAS)通过蛋白质的功能变化将基因和表型联系起来 ， 是一种新型的以蛋白质为中心的遗传关联研究方法，在人类遗传学研究领域具有广泛的应用前景。 2021年1月28日，国际学术期刊Nature Genetics(IF=27.603)上报道了来自埃默里大学医学院题为“Integrating human brain proteomes with genome-wide association data implicates new proteins in Alzheimer’s disease pathogenesis”的研究文章。该团队运用全蛋白质组关联研究(proteome-wide association study，PWAS)，将阿尔茨海默症(AD)队列 GWAS结果与人脑蛋白质组进行了整合，旨在鉴定通过影响脑蛋白丰度而导致AD风险的基因，深入了解这些基因座如何影响AD的发病机制。 1、PWAS鉴定出AD 相关重要基因 在发现阶段，作者收集到375例捐献者死后大脑的背外侧前额叶皮层(dPFC)样本，使用TMT质谱策略获得人脑蛋白质组数据。整合已有的AD GWAS结果与蛋白质组学结果，通过全蛋白质组关联研究(PWAS)鉴定出13个顺式调节脑蛋白水平的基因(图1，表1)。接下来，作者使用相同的AD GWAS数据与另一组独立的152例人脑蛋白质组数据整合分析，与前面发现的13个蛋白相比较，其中10个在PWAS阶段得到验证（表1）。 表1 AD PWAS鉴定13个重要基因 2、重要风险基因COLOC和SMR分析 为了研究调控脑蛋白的重要基因与AD是否存在因果关系，作者进行了贝叶斯共定位(COLOC)和孟德尔随机化(SMR)分析。首先，使用贝叶斯共定位(COLOC)检验发现13个基因中有9个符合因果关系。然后通过孟德尔随机化(SMR)分析，结果表明顺式调控蛋白丰度介导了这13个基因的遗传变异与AD的关联。总的来说，作者发现7个基因在COLOC和SMR / HEIDI分析的因果关系上具有一致的结果(CTSH，DOC2A，ICA1L，LACTB，PLEKHA1，SNX32和STX4)，另外有4个基因的因果关系在这两种分析中结果不一致( ACE，CARHSP1，RTFDC1和STX6)，EPHX2和PVR的结果不具备因果关系(表2)。 表2 发现阶段AD PWAS中13个重要基因的COLOC和SMR分析 3、确定11个AD PWAS重要基因 通过验证队列重复和因果关系测试的结果，作者在13个通过PWAS发现的重要基因中，确定了11个与AD有因果关系的风险基因(CTSH，DOC2A，ICA1L，LACTB，SNX32，ACE，CARHSP1，RTFDC1，STX6，STX4和PLEKHA1)，其中9个重要基因在PWAS阶段得到验证(表3)。 表3 总结11个AD PWAS重要基因，并证明与AD中的因果作用一致 4、PWAS结果不受APOE e4影响 载脂蛋白APOE e4等位基因与阿尔茨海默症密切相关，因此作者为了探究APOE e4是否影响了PWAS结果，从蛋白质组中去除掉APOE e4的作用，使用去除后的蛋白质组图谱进行了AD PWAS。分析发现了13个与发现阶段PWAS结果一致的重要基因和6个其他基因，且所有13个基因都具有与发现阶段PWAS中相同的关联方向。此外，COLOC和SMR / HEIDI测试的结果发现了与原始发现相同的因果关系证据，这些结果均表明本实验发现不受APOE e4的影响。 5、 TWAS锁定与PWAS相关基因 众所周知，分子生物学的中心法则是遗传信息从DNA转录传递给RNA，再从RNA翻译传递给蛋白质。因此，作者收集到888个欧洲个体的大脑转录组数据，将AD GWAS结果与其整合，进行了AD的全转录组关联研究(TWAS)。AD TWAS鉴定了40个基因，其FDR为p<0.05时，其基因调控的mRNA表达水平与AD相关(图2)。与蛋白质水平上鉴定出的11个潜在风险基因相比，ACE，CARHSP1，SNX32，STX4和STX6这5个基因与PWAS结果相似，与AD具有关联性。(表3)。 6、单细胞测序发现细胞类型特异性 最后，作者使用背外侧前额叶皮层样本(dPFC)单细胞RNA测序数据进行分析，发现在先前确定的11个重要风险基因中，有6个基因呈现细胞类型特异性富集。DOC2A，ICA1L，PLEKHA1和SNX32富含兴奋性神经元，而CARHSP1在少突胶质细胞中富集，CTSH在星形胶质细胞和小胶质细胞中富集(图3)。 本文作者通过收集阿尔茨海默症(AD)患者队列，开展多中心、大样本的基因组学和蛋白质组学研究。运用全蛋白质组关联研究（PWAS）挖掘了十多个重要风险基因，这些风险基因可以通过改变大脑中蛋白质丰度进而影响阿尔茨海默症的发生，为AD的发病机制提供了新的见解，并为进一步治疗提供了潜在的靶标。 参考文献 [1].Wingo, Aliza P. , et al. "Integrating human brain proteomes with genome-wide association data implicates new proteins in Alzheimer's disease pathogenesis." Nature Genetics .