基于 EST 和 GSS 序列的茶树 miRNA 及其靶基因数据挖掘

microRNA（miRNA）是一类长 19~24 个碱基的小分子内源性非编码单链 RNA,通过介导靶基因的裂解或抑 制靶基因的翻译,在植物的发育、新陈代谢、应激响应等方面起着重要的调控作用,在进化上具有高度的保守性。据 此本研究以 miRBase 注册的全部成熟植物 miRNA 序列为探针,基于 NCBI 数据库中茶树表达序列标签（EST）和基因 组勘测序列（GSS）进行同源搜索和 miRNA 二级结构分析,总共发现 7 条茶树的 miRNA,分属于 6 个不同的 miRNA 家族。通过靶基因的预测分析表明,这些 miRNA 可能调节 28 种靶标基因,功能涉及新陈代谢、生长发育、胁迫应答 及转录,为茶树 miRNA 的试验鉴定和功能研究提供更详细精确的范围,为进一步探究茶树 miRNA 的调控机理奠定 基础。     

基于EST和GSS序列的巨桉miRNA研究

应用miRtour在线分析工具对巨桉的EST序列和GSS序列进行分析,预测巨桉的miRNA序列,应用psrobot预测miRNA的靶基因。结果发现205条miRNA前体序列和属于62个不同家族的170条成熟的miRNA序列,最大的miRNA家族为miR399家族,有17个成员;miRNA 5′段碱基存在明显的碱基偏倚,尿嘧啶出现频率高达40.6%;147个miRNA预测到了靶基因,共计预测到巨桉蛋白基因中有967个受到miRNA的调节,同时发现1个miRNA可以调控多个靶基因,同一蛋白质受多个miRNA调控的现象。     

玉米自交系X178、掖478授粉前后miRNA表达差异分析

基于HiSeq高通量测序技术并结合生物信息学方法对X178、掖478两种材料授粉前后两个时期穗已知miRNA及靶基因进行分析。结果发现,X178授粉前后差异表达miRNA有100个,分别属于21个miRNA家族;掖478授粉前后共筛选出98个有差异的miRNA,分别属于22个miRNA家族。利用miRNA与靶基因mRNA负调控关系初步确定授粉前后miRNA可能调控的mRNA靶点,建立miRNA-靶mRNA一一对应关系。结果表明,X178中上调表达的13个miRNA对应11个下调表达靶基因,下调表达的33个miRNA对应41个上调表达靶基因;掖478中上调表达的5个miRNA对应7个下调表达靶基因,下调表达的28个miRNA对应33个上调表达靶基因,其中,6个miRNA家族共靶向11种mRNA。研究结果表明,在授粉前后玉米穗中已知miRNA在不同玉米自交系中种类具有差异。     

植物抗逆相关miRNA的研究及其在木薯中的应用

MicroRNA(miRNA)是一类广泛存在于真核生物中,不编码蛋白质的短序列RNA,长度为20～24nt,它通过与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译,从而实现对靶基因的转录后表达的调控。介绍miRNA的特点、在植物中的分布,着重阐述植物microRNA在响应营养胁迫、病毒侵害、低温、干旱和盐害等逆境过程中的生物学功能;并介绍木薯miRNA的研究进展,展望其在木薯遗传改良中的应用前景。     

油菜miR156基因家族及其靶基因生物信息学分析及鉴定

为阐明油菜miR156基因家族的进化过程和靶基因作用位点,分析了油菜miR156基因家族的序列特征、进化模式和候选靶基因。共获得35个bna-miR156基因,对应44个成熟序列。这些bna-miR156基因分布在油菜的17条染色体上,其中C3染色体上分布着5个bna-miR156基因。bna-miR156基因在产生成熟序列的区域高度保守,而其它其它位置保守性较低,进化分析结果显示bna-miR156家族可以分为5个分支,家族成员分布较为分散,且位于同一条染色体上的bna-miR156基因并没有表现出更近的亲缘关系。另外,系统发育分析结果显示SBP-box基因在双子叶植物油菜、拟南芥中存在相似的进化模式,进一步发现只有部分BnaSBP家族基因拥有bna-miR156的作用位点,其中30个BnaSBP基因的靶位点位于编码区,11个位于3`UTR。一些拥有bna-miR156作用位点的BnaSBP具有组织表达特异性,因此bna-miR156可能与BnaSBP相互作用,调控油菜生长发育过程。      

苋菜试管开花过程中相关microRNA表达的qPCR分析

以苋菜无菌试管苗及其试管开花过程中各阶段培养物为材料,利用qPCR技术进行苋菜试管开花过程相关microRNA的表达分析。研究结果表明:由NormFinder软件计算出最适合的内参基因为ama-miR159a;在苋菜试管开花过程中,ama-miR156c、ama-miR156d、ama-miR156g相对表达量在幼苗期向壮苗期转变过程中呈下降趋势,并在整个发育过程中一直保持较低水平;ama-miR156h、ama-miR157b、ama-miR157c、ama-miR157d、ama-miR3和ama-miR10相对表达量在幼苗期向花芽期转变过程中呈下降趋势,并在花芽期达到最低;ama-miR172d的表达模式与miR156/miR157表达模式相反;苋菜试管苗幼苗期到花芽期形成时ama-miR319b相对表达量呈上升趋势,ama-miR164b在花芽期时相对表达量比较高,花芽期向开花期转变时,其相对表达量降低;ama-miR166a/miR166g表达在苋菜开花过程中始终呈上调表达;ama-miR167b/miR167d和ama-miR4相对表达量先略有升高然后降低,在花芽期降到最低,随后又升高。由此可见,microRNA在调控苋菜试管苗由幼苗期向壮苗期转变、营养生长向生殖生长转变以及花器官的形成等过程中起重要的调控作用。     

野生蕉不同颜色果皮miRNA表达谱及靶基因分析

本文以闽侯野生蕉（阿宽蕉,Musa itinerans）果皮为研究对象,对不同颜色（绿色和紫色）果皮进行转录组测序,旨在探讨miRNA在野生蕉不同颜色果皮转录后水平中发挥的作用及其可能参与的调控通路,为芭蕉属植物果皮颜色分子调控机制的研究奠定基础。取野生蕉同一果梳上不同颜色（紫色和绿色）的果皮为材料,利用高通量测序和生物信息学分析,获得野生蕉不同颜色果皮组织的miRNA表达谱,筛选不同颜色果皮差异表达的miRNA并预测相关靶基因,通过靶基因分析,获得与调控野生蕉果皮颜色可能相关的信号通路。结果从不同颜色野生蕉果皮中共获得34.11兆条原始读长,经过滤后得到28.73兆条clean reads,从中鉴定出132个已知的miRNA序列和122个新的miRNA;筛选出36个差异表达miRNA,其中10个在紫色果皮中上调表达,26个在绿色果皮中上调表达。表达量最高的miRNA为mit-miR167,而差异倍数最大的为mit-miR172a-3p-2。差异表达miRNA共预测出1164个靶基因可能参与野生蕉果皮颜色调控,并主要在DNA结合、离子跨膜运输活动等功能和植物病原互作等途径富集。其中,有7个基因直接与苯丙烷生物合成途径相关,主要受到miR156和miR482家族的调控。同时,选取6个差异表达miRNA进行定量验证,结果表明,3个miRNA在绿色果皮中上调表达,3个miRNA在紫色果皮中上调表达,定量结果与高通量测序的结果一致。本文通过高通量测序获得了野生蕉果皮miRNA表达谱,并通过生物信息学分析得到可能和调控野生蕉果皮颜色性状相关的miRNA和代谢通路。综上所述,野生蕉果皮颜色可能受到多种miRNA的调控,并涉及多个代谢通路,这有助于进一步了解果皮花青素转录后水平的调控过程,并对进一步的功能验证奠定基础。     

花生miRNA与其靶基因的生物信息学预测

本研究利用生物信息学方法预测花生中的miRNA及其靶基因。将miRBase注册的已知植物miRNA与花生EST和GSS数据库进行比对搜索,筛选得到13条miRNA,进一步预测得到20个靶基因。分析结果显示大多数靶基因属于转录因子,调控植物的生长发育等多种生物过程。     

大豆miR164家族的生物信息学分析

microRNA164是一个高度保守的miRNA家族,广泛参与植物的细胞和生理过程。本论文旨在采用生物信息学方法,了解大豆miR164基因家族在大豆生长发育及逆境胁迫应答过程中扮演的重要角色,为其在大豆的分子育种和品种改良方面的研究提供理论基础。利用miRNA、Plant MicroRNA Database、PLACE和NCBI数据库以及Clustal X2. 0、MEGA 5. 0和DNAMAN软件对gma-miR164基因家族的序列情况、染色体定位、靶基因调控功能、启动子元件、二级结构和系统发育树进行生物信息学分析。在miRBase中搜索到11条gma-miR164基因同源序列,分别分布在7条染色体上,其中以位于Chr3上的序列最多,共有3条,位于Chr10和Chr19上各有2条,而在Chr02、Chr09、Chr18和Chr20上各有1条。11个gma-miR164基因家族成员共预测到6个靶基因,均为NAC转录因子。gma-miR164基因家族成熟序列的碱基保守性很高,其前体序列均可形成稳定的二级茎环结构。启动子中顺式调控元件分析表明,ABRE、DRE、MYB和MYC这4个元件在gma-miR164基因家族启动子序列中分布不均,其中以MYB和MYC元件数目居多。本研究为探寻miR164基因家族在逆境胁迫应答中的调控作用提供了数据基础和理论依据。     

GenBank中花生栽培种基因组DNA及EST序列的SNP分析

下载GenBank数据库中已公布的花生栽培种基因组DNA序列1718条及EST序列85797条,利用DNAStar软件进行叠连群构建,基因组DNA序列构建叠连群161个,长度共计152940bp,直接鉴定出候选SNP位点5496个,SNP平均出现频率为3.59%;EST序列构建10990个叠连群,长度共计10477241bp,由三条及三条序列以上构成的叠连群的总长度为6524329bp,发现候选SNP位点307179个,SNP平均出现频率为4.71%。     

油菜EST资源的SSR信息分析

从NCBI公共数据库获得63334条油菜EST，通过前处理得到全长为12165.38kb的无冗余EST 17987 条。共在这些序列中搜索出2803个SSR，分布于2443条EST中，出现频率是15.58%。这些EST-SSR的平均长度为18.84bp，平均分布频率是1/4.34kb。二核苷酸重复和三核苷酸重复是主要的类型，二者出现的频率基本相近，占总SSR的近89.05%。AG/CT和AAG/CTT是二、三核苷酸中的优势重复类型，分别占二、三核苷酸重复的84.04%和35.71%，同时对这些SSR的可用性进行了评价。     

大豆二核苷酸SSR侧翼序列保守性分析

从NCBI下载了大豆的EST和GSS序列,以SSR两侧序列各100 nt的片段作为分析材料,统计SSR数目、计算侧翼序列碱基组成,对SSR侧翼序列进行了序列比对和数据库blast搜索。结果表明:大豆SSR分布频率为1/6.67kb,侧翼序列GC含量为37.83%,二核苷重复是SSR的主要类型(65.7%),同一种重复基元的SSR存在多类型侧翼序列,同一类型的侧翼序列高度保守,不同类型的侧翼序列之间相似性较小,尤其是非SSR区域可以存在与SSR侧翼序列相同的序列。由上述结果推断SSR引物可能扩增出不含SSR的产物,易位可以产生形成新类型SSR。这一分析结果有助于提高SSR引物设计效率和进一步阐明SSR的形成机理。     

木薯细菌性枯萎病菌hrpG和hrpX基因的克隆和初步分析

根据黄单胞类病原菌hrpG和hrpX基因序列，设计简并引物，通过PCR扩增从我国木薯细菌性枯萎病菌中克隆到这2个基因。结果表明：10个菌株的hrpG基因编码区长度均为792 nt，编码263个氨基酸，相互之间最多有4个碱基和1个氨基酸的差异；而hrpX基因编码区长度均为1 431 nt，编码476个氨基酸，相互之间最多有4个碱基和3个氨基酸的差异。所获hrpG基因序列和辣椒斑点病菌等黄单胞菌同源基因相似性最高，核苷酸序列为95%，氨基酸序列为96%。所获hrpX基因核苷酸序列和辣椒斑点病菌等的相似性最高，为97%，而氨基酸序列和柑橘溃疡病菌等同源基因相似性最高，为99%。这2个基因的聚类分析结果表明，木薯细菌性枯萎病菌和豆褐色黄单胞菌、柑橘溃疡病菌和甘蓝黑腐病菌的亲缘关系最近。     

中国茶学文献计量研究报告

从各大期刊网、图书馆、个人收藏资料等来源中搜集与茶有关的文献资料,利用Access数据库技术开发出一个中文茶学文献资料检索数据库。利用该数据库对茶学文献进行的统计分析得到,最近10年共发表中文茶学文献21373篇,分布于2037种出版物中,参与创作的作者（指第一作者）有9493名,他们分属于6889个机构。近10年间茶学文献发表总量呈抛物线型增长趋势,但2001年首次出现下降。学术性文献的分布范围极广,而非学术类文献的分布则相对较集中,载文最多的14种期刊所发表的文献量超过文献总量的49%。     

热胁迫下水仙花叶片的转录组分析

为研究水仙响应高温胁迫过程中相关基因的表达及响应热应激的分子机制,本研究以漳州水仙花为材料,使用BGISEQ-500测序技术,对高温（30、35 ℃）处理及正常生长条件（15 ℃）的水仙叶片进行转录组学的测序分析。使用Trinity软件对15（对照）、30、35 ℃（高温胁迫）处理24 h的水仙叶片测序数据进行从头组装,利用BLAST软件进行基因比对注释,通过DEGseq和PossionDis检测差异表达基因,并对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析。结果表明：本次水仙花叶片测序共获得112 160条总长度为128 733 815 bp、平均长度为1147 bp的Unigene,其N50以及GC含量分别为1770 bp和42.33%。Nr比对注释匹配度最高的物种为石刁柏,利用KOG数据库进行比对,5560条Unigene序列分布于25个功能区域。差异表达基因GO富集显示与光合系统及膜系统相关的GO term被显著富集,KEGG分析显示次生代谢物的生物合成、苯丙烷类生物合成、代谢途径、光合作用、糖胺聚糖降解、乙醛酸和二羧酸代谢、光合作用-天线蛋白、单萜类生物合成等8条代谢途径在3个比较组中均显著性富集,硫胺素代谢途径是唯一在高温胁迫条件下均显著富集的代谢途径。本研究注释了大量相关基因序列,通过本研究为改善水仙花植物的耐热性及耐热性品种的培育提供了丰富的数据资源和分子基础。     

小麦近等基因系幼穗二棱期转录组分析

抽穗期是与小麦适应性直接相关的一个很重要的性状,直接或间接影响小麦的产量和抗性。为明确控制抽穗期的关键表达基因,以抽穗期分别为196d和184d的小麦近等基因系Y57和96-2为材料,对其二棱期幼穗分别构建转录组测序文库,利用Illumina HiSeq 2500平台进行RNA-seq测序;将获得的clean read与中国春参考序列比对,得到unique read,采用FPKM法计算基因表达量,对差异表达基因进行功能注释、GO和COG功能分类以及KEGG通路分析。结果表明,供试材料经过测序获得质量不低于30的碱基比例(Q30)均高于85.5%;Y57和96-2分别有60 246 194和60 963 580条clean read,其中63.11%和69.51%能与参考基因组序列匹配。共筛选到395个差异表达基因,有382个基因得到功能注释;有298个基因获得GO功能注释,主要涉及细胞组分、结合、细胞反应和代谢过程;COG注释的基因主要涉及一般功能、信号转导机制和转录;KEGG功能注释分析发现,显著富集在光合作用-天线蛋白通路上的基因均上调表达。编码丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2A的基因在Y57中几乎不表达,而在96-2中表达量较高。进一步分析发现,多个与生长发育、抽穗开花相关的转录因子在两个材料中的表达差异显著。此结果可为深入研究抽穗期相关基因和穗发育调控机制奠定基础。     

油棕EST序列中SSR的分布特征分析

为充分利用现有公共数据库中的EST资源开发EST-SSR引物,本研究从GenBank数据库获取39 227条油棕EST,通过聚类拼接和处理,得到全长为7977.734 kb的无冗余序列15 716条。在这些序列中共检索出699个SSRs,检出率为4.45%,平均11.41 kb出现1个SSR,包括99种重复基元。其中,二核苷酸和三核苷酸重复是主要的类型,分别占总SSRs的38.48%和25.32%。在所有的核苷酸重复基序中,二核苷酸重复序列AG/CT所占比例最高,约占27.47%。Blastx分析发现44.95%的SSR-ESTs与非冗余蛋白质序列数据库(nr)中功能基因同源,功能已知的蛋白质中葡萄来源的SSR-ESTs所占比例最大,为4.42%。同时对54条SSR-ESTs通过GO体系进行功能分类,其中46条能找到同源物,其余8条无同源物,这些序列可划分为18个亚类,在所有功能亚类中,结合活性的功能项和SSR-ESTs数量最多,另外580条未被注释功能信息。本结果将为利用EST-SSR标记来研究油棕基因组学和开展分子育种工作提供参考依据。     

芜菁花叶病毒外壳蛋白基因的克隆与序列分析

根据芜菁花叶病毒（Ｔｕｒｎｉｐ Ｍｏｓａｉｃ Ｖｉｒｕｓ ＴｕＭＶ）外壳蛋白（ＣＰ）基因序列人工合成引物，用ＲＴ法合成ｃＤＮＡ后，通过ＰＣＲ法扩增并克隆ＴｕＭＶ海南分离物外壳蛋白基因。结果表明，外壳蛋白基因全长８６４个碱基，编码２８８个氨基酸。与Ｔｒｅｍｂｌｙ，Ｍ．Ｆ等报道的该苷酸同源率为９５．８％，氨基酸同源率为８４．８％。与徐平报道的核苷酸同源率为９６．３％，氨基酸同源率为９５．１％。与孔令洁     

9种热区植物白粉病菌的rDNA-ITS序列及系统发育分析

为弄清橡胶树、野艾蒿、大尾摇、胡萝卜、车前草、马占相思、红木、苦瓜和九里香等热区植物上白粉病菌的种类和彼此之间的系统发育关系,对这些白粉病菌的rDNA-ITS序列进行扩增和测序,与GenBank上公布的序列进行同源性比对,并进行分类.结果表明:橡胶树、马占相思、红木和九里香上的白粉病菌相似性非常高,均在99％以上;野艾蒿、大尾摇和苦瓜白粉病菌与叉丝单囊壳白粉菌的亲缘关系较近,分别达到100％和99％;胡萝卜白粉病菌与白粉菌属的独活白粉菌相似性在99％以上;而车前草白粉病菌与污色白粉菌的相似性达100％.利用供试菌和GenBank上公布的rDNA-ITS序列构建了系统发育树,将供试白粉菌分为4个类群,确定供试白粉菌之间的亲缘关系.     

Characterization ofSolanum tuberosum simple sequence repeats and application to potato culiwar identification

With the continued introduction of new potato cultivars, accurate identification is becoming difficult but is essential for maintaining cultivar integrity and Plant Breeders’ Rights. Hypervariable DNA sequences, referred to as simple sequence repeats (SSRs) or microsatellites, have been reported to be an excellent source of genetic markers. To determine the abundance, distribution, and composition of SSRs withinSolanium tuberosum, 252 sequences were searched for tetranucleotide and smaller SSRs with a minimum length of 20 nucleotides and a maximum discrepancy of two nucleotides. In total, 40 unique SSRs were observed in the 252S. tuberosum sequences examined and occurred at a frequency of one SSR every 8.1 kb. To assess the ability of site-specific amplified SSRs to identify potato cultivars, a simple (TCAC)_m and compound (TCAC)_m ? (CTT)_n SSR 5’ to the starch synthase gene and a compound (C)_p ? (CT)_q ? (AT)_r ? (G)_s SSR 5’ to the sequence encoding mature proteinase inhibitor I, were examined and shown to produce unique DNA profiles for 73 of 95 tetraploid cultivars. In total, 24 alleles were observed at these loci and the accurately sized amplified DNA products can be used to establish a database for cultivar identification. Site-specific amplified alleles were somatically stable and have been conserved in clonal variants of Russet Burbank independently maintained for almost seven decades, a characteristic essential for cultivar identification. As genetic markers, the abundant, informative, and easily examined site-specific amplified alleles of SSRs are ideal for quickly and accurately determining cultivar identity of S.tuberosum ssp.tuberosum.