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1.三代转录组揭示家蚕全长转录本

文章题目：The Landscapes of Full-Length Transcripts and Splice Isoforms as Well as Transposons Exonization in the Lepidopteran Model System, Bombyx mori

研究物种：家蚕（Bombyx mori）

发表刊物：Front Genet（IF=4.59）

发表时间：2021年9月

研究结果：

研究人员通过PacBio Iso-seq技术研究了家蚕45个发育阶段的转录本，获得了25,970个非冗余高质量转录本，发现了15,431个新转录本，鉴定出了约4000个新lncRNA。此外，还发现了11,671个转座元件（TES）外显子转录本，其中5,980个参与蛋白质编码和5,691个参与lncRNA。总体而言，通过三代全长技术，扩展了家蚕的转录本，并对理解TES和基因之间的相互作用具有普遍意义。这些转录本资源将促进家蚕基因、lncRNA和TES的功能研究。

图1 全长转录本和选择性剪接事件

2.二代测序结合三代测序分析大青杨低温胁迫下基因表达

文章题目：Characterization of the early gene expression profile in Populus ussuriensis under cold stress using PacBio SMRT sequencing integrated with RNA-seq reads

研究物种：大青杨（Populus ussuriensis）

发表刊物：Tree Physiol（IF=4.19，一区）

发布时间：2021年10月

研究结果：

大青杨是中国东北地区重要造林植物，其基因组尚未完成，此外其对寒冷压力的反应机制依然未知。为了解释大青杨在转录水平上对低温（3℃）和冷冻（-3℃）胁迫的早期反应，研究人员对其进行了二代和三代全长转录组测序。产生了50,910个高质量转录本，鉴定出了2,272个简单重复序列（SSR）、8,086个lncRNA。低温胁迫下，大青杨的Ca2⁺和脱落酸（ABA）含量显著增加，冷冻胁迫下Ca2⁺浓度出现更显著增加。发现了49个与冷冻胁迫相关的通路基因。此外，还通过生理指标和生物信息学分析，发现了活性氧（ROS）平衡和糖代谢途径的基因表达模式发生了变化。首次报道了大青杨早期的抗冷反应，为进一步研究冷胁迫反应的调控机制奠定了基础。

图2 大青杨对冷胁迫响应的基因注释和差异基因

1.转录组分析和加权基因共表达网络揭示异硫氰酸苄酯抗金黄色葡萄球菌机制

文章题目：Transcriptome Analysis and Weighted Gene Co-expression Network Reveal Multitarget-Directed Antibacterial Mechanisms of Benzyl Isothiocyanate against Staphylococcus aureus

研究物种：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）

发表刊物：J Agric Food Chem（IF=5.28，一区）

发表时间：2021年9月

研究结果：

金黄色普通球菌可引起多种疾病，并具有多种抗生素耐药性。研究发现，异硫氰酸苄酯（BITC）对其有优异的抑制作用。在扫描电镜下，发现暴露于BITC时，出现包膜的收缩和裂解，表现出BITC对金黄色葡萄球菌的杀菌作用。并且暴露于BITC的金黄色葡萄球菌表现出了对BITC的强烈转录反应。通过KEGG分析，发现许多与细菌生存有关的途径均出现了显著变化，如RNA降解、氧化磷酸化等。同时通过加权基因共表达网络分析，构建了一个基因共表达网络，从网络中鉴定出6个具有生物学意义的共表达模块和125个中枢基因。。其中，EfeB、Groes、SmpB和LSP可以是BITC的作用靶标。结果表明BITC在食品安全和医药领域的应用潜力，突出了其多靶点抗菌作用。

图3 WGCNA鉴定共表达基因模块

2.转录组揭示低温影响香蕉成熟的MYB介导的调控网络

文章题目：Transcriptome analysis of low-temperature-affected ripening revealed MYB transcription factors-mediated regulatory network in banana fruit

研究物种：香蕉（Musa acuminata）

发表刊物：Food Res int（IF=6.47）

发表时间：2021年9月

研究结果：

低温会影响香蕉成熟，导致香蕉品质下降。为了全面了解低温影响香蕉果实成熟的机制，我们对乙烯诱导香蕉果实在7℃和22℃下贮藏3天后的成熟过程进行了比较RNA-seq分析。鉴定出了两组香蕉不同成熟阶段下的差异基因，并进行了验证。总共发现的986个差异基因中，有9个MYB基因和32个与类胡萝卜素生物合成、风味形成、蔗糖运输、乙烯产生有关的基因。结合转录因子结合位点（TFBS）分析和顺式作用元件分析，构建了MYBS介导的低温影响成熟的调控网络。这项研究构建了低温影响成熟相关的MYB转录调控网络，并为未来研究提供了坚实基础。

图4 MYBs组成的调控网络在低温影响的成熟过程中起调控作用

1.转录组、代谢组和生理综合分析培养温度对白云杉的影响

文章题目：Transcriptomic, Metabolomic, and Physiological Analyses Reveal That the Culture Temperatures Modulate the Cryotolerance and Embryogenicity of Developing Somatic Embryos in Picea glauca

研究物种：白云杉（Picea glauca）

发表刊物：Front Plant Sci（IF=5.75）

发表时间：2021年9月

研究结果：

超低温保存是针叶树体细胞胚胎大规模繁殖的关键技术，但不同温度处理对针叶树胚的耐低温性和胚胎发生能力影响机制尚不清楚。本研究中，发育中的白云杉在23℃培养4周和4℃培养10周，存活率均为100%。然而，只有4℃培养的胚胎才能保持较高的胚胎生殖力。对RNA-seq的差异表达基因进行比较分析，23和4℃的处理均出现了基因表达层面的急剧变化，分别出现了21,621和14,906个基因的表达差异。23℃和4℃样品间还存在249种不同的代谢物。通过整合转录组和代谢组数据并结合生理学综合分析，研究提出了超低温保存下的白云杉胚胎耐冷和发生的可能机制。简单的说，23℃下耐冷性可能是由于大量积累的类黄酮、不饱和脂肪酸、糖和贮藏蛋白所致，同时由于DNA的高度甲基化和胚胎发育成熟提前，使胚胎抗病性出现了差异。4℃下的白云杉表现出了更强的耐寒性和胚胎发生能力。主要由于棉子糖、脯氨酸等抗氧化剂的大量积累。在冷驯化过程中，未成熟的白云杉可能会产生NO信号，进而激活DOX1的表达，从而减轻对细胞的潜在氧化损伤。这项研究为揭示种子细胞对不同培育温度的反应机制提供了新的见解，并为针叶树种质保存提供了有效的方法。

图5 代谢产物和精氨酸生物合成途径相关基因的表达

1.菠菜开花诱导过程中lncRNA的鉴定

文章题目：Global identification of long non-coding RNAs involved in the induction of spinach flowering

研究物种：菠菜（Spinacia oleracea L）

发表刊物：BMC Genomics（IF=3.96）

发表时间：2021年9月

研究结果：

菠菜是常见的蔬菜品种，对抽薹或早花很敏感，抽薹或早花会导致品质和产量的大幅度下降。如今对于菠菜的开花机制已有一定研究，但还没有对于lncRNA等非编码RNA的研究。因此本研究利用生物信息学的方法分析了两个不同材料下菠菜的全转录组数据，以揭示新的lncRNA和lnc-mRNA共表达网络。此外，还研究了基因表达模块与表型性状之间的相关性。在本研究中，鉴定出了1141个lncRNA，其中111个在营养和生殖阶段差异表达。对lncRNAs顺式目的基因进行了GO和KEGG分析，表明lncRNA在菠菜开花过程中起到了重要的调控作用。通过网络分析定位了多个已知的开花相关基因，如ELF、col1等，以及一些可能的转录因子，如myb、wrky等，它们是菠菜开花的重要调控基因，可能是lncRNAs的潜在靶标。

图6 菠菜中lncRNA的鉴定和特性

大家可以发现以转录组为主体的文章仍然可以发出一区甚至高分的文章。三代全长转录组的综合应用、共表达和调控网络的构建、多组学的灵活使用以及非编码RNA的关联研究还是具有较高的研究热度。当然除了转录组的使用以外，文章发表也离不开科学的实验设计、严谨的实验论证和对实验结果的深度挖掘。

延伸研究宽度，扩展研究深度，把握研究热度，转录组一样可以发高分。