荸荠优良品种‘桂蹄3号’球茎发育过程转录组测序分析

【目的】开展荸荠球茎发育过程转录组测序研究,为研究荸荠球茎发育过程相关基因表达信息提供参考。【方法】运用高通量测序技术,对荸荠球茎不同发育时期进行转录组测序研究。【结果】组装共得到223 182条转录本和90 542条Unigene,平均长度为809 bp,N50为1119。组装完整性较高,效果较好。对所得Unigene进行不同数据库注释,共有50 583条Unigene成功注释到7个数据库(NR、GO、NT、Pfam、KEGG、KOG及Swiss-prot)。对差异表达基因分析,发现球茎膨大初期的差异表达基因数目最多,为最活跃阶段。GO功能富集分析结果表明,33 205个基因获得功能注释,分为分子功能、细胞组分和生物学过程等3大类和54个亚类。COG功能分类结果表明,17 743个基因分布于25个功能区域,其中碳水化合物代谢占重要地位。KEGG代谢通路注释结果表明有20 667个基因获得功能注释,共有116条代谢途径,其中淀粉-蔗糖代谢占主要作用。【结论】利用高通量转录组测序技术首次建立了荸荠优良品种‘桂蹄3号’球茎的转录组数据库,为进一步研究荸荠球茎淀粉生物合成相关基因的功能及形成的分子机制提供了数据基础。     

黄芩高通量转录组测序数据组装和分析

采用高通量测序技术对黄芩的转录组进行测序,获得了29 099 899条reads数据,拼接后得到53 353条Unigene;将所获得的Unigene与COG,GO,KEGG,Swiss-Prot,NR这5个公共数据库进行比对,结果发现,分别有10 756,21 950,8 101,20 339,29 288条Unigene可比对到以上5个数据库中;已注释的Unigene与COG数据库比对后按功能可分为25类;根据GO功能可分为三大类57个亚类;经过与KEGG数据库比对后按照代谢通路可分为116类;利用Get ORF软件进行ORF预测,获得长度大于300 nt的ORF共20 552个;通过SSR分析,共获得5 658个SSR标记。获得的转录组信息可为今后进行黄芩分子标记的开发和关键基因的克隆及功能分析等研究提供基础数据。     

泸定百合转录组测序与特性分析

泸定百合是非常优良的种质基因资源,鳞茎研究是其科研和生产的关键环节,然而泸定百合鳞茎的分子生物学研究尚属空白。为揭示泸定百合鳞茎的分子机制,应用高通量测序技术对泸定百合的鳞茎进行转录组分析。原始数据经过生物信息学分析后,共获得4.9 G有效数据,43 412条Unigene;所获得的Unigene与NR,GO,COG和KEGG等数据库进行搜索比对后,发现有30 225条和21 531条Unigene分别获得NR和GO注释,14 069条Unigene得到COG注释,GO注释中获得374条Unigene可能作为转录因子参与泸定百合鳞茎的形成与发育;共有10 822条Unigene参与了KEGG代谢途径,其中有571条Unigene注释到次生代谢合成途径,其中66条和23条Unigene分别参与了萜类和生物碱的合成。研究结果为采用生物技术手段提高百合的药用成分的含量及改善其园艺性状积累了基本资料。     

香榧转录组测序及生物信息学基础分析

香榧具有重要的经济价值,但其基因组信息相对匮乏,限制了其分子生物学和基因功能的研究。本文以不同组织的香榧作为研究对象,采用新一代高通量测序技术平台Illumina Hi Seq?2000对香榧转录组进行测序和数据分析,共得到37,349,086个reads片段,总碱基数为4.35 G。利用组装软件,对获得的高质量序列进行组装,共得到104,636个Unigene,平均长度为784 nt,N50为1,702。将Unigene序列与公共数据库进行比对,28,766个Unigenes获得了注释。其中26,856个Unigene在NR蛋白数据库中获得注释,24,003个Unigenes在NT数据库中获得注释,21,401个Unigene在Swiss-Prot蛋白数据库中获得注释,16,137个Unigene在COG数据库中获得注释,11,410个Unigene在GO数据库中获得注释。根据KEGG注释信息,18,564个Unigene被划分到256个代谢途径中。SSR位点搜索发现,在4,217个Unigene中含有4,706个SSR位点。分析所获得的转录组数据,将为香榧功能基因的克隆,基因的表达,指纹图谱构建和分子标记辅助选育奠定基础。     

青花菜花蕾转录组测序分析及蜡粉合成相关基因挖掘

【目的】对青花菜花蕾进行转录组测序分析，并挖掘与蜡粉合成相关基因，为探明青花菜花球表面蜡粉形成的分子机制提供理论参考。【方法】分别提取野生型和蜡粉缺失型青花菜花球总RNA，采用Illumina HiSeqTM 2500平台进行转录组测序，获得高质量Clean reads，采用Trinity进行序列组装后获得青花菜Unigene库，将获得的Unigene序列与Nr、Nt、KEGG、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot和GO数据库比对，获得基因功能注释信息；使用DESeq2进行差异表达分析。【结果】共获得44.68 Gb Clean data，De novo组装得到41244条Unigenes，N50长度为1847 bp。从所获得的Unigenes中筛选出8685个差异表达基因（DEGs）（上调基因5747个，下调基因2938个），共有8038个基因被注释到不同数据库，其中，5220个基因注释到Pfam数据库； 2066个基因注释到COG数据库，3866个基因注释到KOG数据库； 2580个差异表达基因被注释到75个转录因子家族中，注释最多的是MYB家族（235个）；GO数据库中6095个差异表达基因注释到细胞组分、分子功能和生物学过程三大类的52个功能分类； KEGG数据库中，1671个差异表达基因富集到138条代谢通路，其中13个差异表达基因与脂肪酸合成有关，7个差异表达基因与蜡粉生物合成途径有关。【结论】转录因子MYB家族在调控青花菜蜡粉合成中发挥重要作用。蜡粉合成过程中相关酶基因的差异表达是调控青花菜蜡粉合成的关键，尤其是野生型和蜡粉缺失突变体中特异性表达的差异表达基因，可作为后续研究青花菜花球表面蜡粉形成分子机制的对象。     

三叶木通果实转录组测序初步分析

为了探究三叶木通果实成熟过程中基因表达情况,本实验采用Illumina HiSeq2000高通量测序技术对三叶木通6个不同时期果实进行了转录组测序,对所获得的数据进行GO和KOG注释与分类及KEGG代谢通路分析。本实验共获得Unigene 106 547条,在GO与KOG数据库中分别有27 302和12 014条Unigene注释成功,KEGG通路分析显示有11 749个Unigene参与到270条已知代谢通路中,其中包括26条乙烯合成关键酶的Unigene。本实验结果可为探究三叶木通果实成熟过程中基因表达情况以及三叶木通果实成熟基因的后续研究提供重要基础。     

旱柳转录组测序及生物学分析

对盐敏感旱柳沿江柳和耐盐旱柳9901的杂交F_1代根部进行了RNA-Seq测序和分析,共获取了107 950条Unigene,平均长度为1 076.96 bp。通过与COG、GO等8个数据库比对,60 848个基因获得注释信息,其中38 182条Unigene在GO数据库中获得注释,24 101条Unigene在KEGG数据库中获得注释。GO和KEGG富集分析结果表明,差异表达基因主要调节核糖体代谢、植物激素信号转导等生物学功能。     

大竹蛏高通量转录组测序数据组装和分析

为进一步开发大竹蛏Solen grandis的基因资源,采用2代Illumina Hi-seq测序技术对大竹蛏的鳃组织进行了转录组测序,构建了转录组数据库,获得338 483 476条Clean Reads数据;拼接组装后获得190 856条Unigene数据,平均长度为1147 bp;与NR、NT、KO、Swiss Prot、PFAM、GO、KOG等数据库进行Blast信息比对(E-value为10-5),共获得63 337个注释基因;与NR数据库比对发现,大竹蛏转录组基因序列与长牡蛎Crassostrea gigas具有较高的同源性,为53.3%;将大竹蛏转录组的Unigene的功能通过与KOG数据库进行注释比对划分为25类;GO数据库注释可分为三类,即细胞组分、生物过程和分子功能,共包括65个分支;KEGG分析发现,大竹蛏转录组数据中按照代谢通路可分为92类,利用Blast蛋白库比对和Estscan软件进行ORF预测,获得长度大于300 nt的ORF共50 681个;通过SSR分析,共获得73 089个SSR标记。本研究中获得的转录组信息可为今后进行大竹蛏分子标记的开发和关键基因的克隆及功能分析等研究提供基础数据。     

杜仲雌雄株转录组测序数据组装及基因功能注释

以10年以上树龄的杜仲雌株当年新发枝条上的幼果、嫩芽、叶片和树皮和雄株新发枝条上嫩芽、叶片和树皮为材料,采用Illumina Hi SeqTM2000高通量测序技术进行转录组测序,获得雌株51,574,000条、雄株52,430,502条Clean Reads数据,分别包含总长度为4,641,660,000nt和4,718,745,180nt核苷酸序列数据信息;经拼接组装,获得雌株基因信息长达69,461,730nt的423,339个Contig片段,获得雄株基因信息长达94,814,201nt的542,383个Contig片段;经进一步拼接,分别获得平均长度为288nt的雌株159,434个Unigene片段和平均长度为231nt的雄株257,288个Unigene片段,共有48,761个表达序列标签(EST)。以BLAST(E-value1.0E-5)将Unigene对NR、NT、KEGG和COG数据库进行比对,获得CDS序列35,541条,再通过ESTscan分析获得CDS片段13,220条,共获得48,761条CDS片段。与NR数据库比对发现杜仲雌、雄株转录组Unigene与葡萄相似序列最多(33.8%),其次是蓖麻(11.4%)和杨树(11.2%),与拟南芥的相似序列仅2.3%;根据Unigene与COG数据库比对结果,可将有COG功能的7,571条Unigene分为24类,而根据GO数据库注释,杜仲转录组有GO功能注释的23,314条Unigene可分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类55分支。与KEGG数据库比对,杜仲雌、雄株转录组17,468条Ungenes分属128类代谢通路,其中有2,399条属于次生物质代谢途径,314条参与萜类化合物生物合成途径。     

植物外源基因转移技术综述

本文对植物外源基因转移方法和研究进展进行了综述,并对常用的选择标记基因、报告基因以及植物遗传转化中存在的问题进行了分析。     

Design and Implementation of Visual Dynamic Display Software of Gene Expression Based on GTK

The paper presented an implement method for a dynamic gene expression display software based on the GTK. This method established the dynamic presentation system of gene expression which according to gene expression data from gene chip hybridize at different time, adopted a linearity combination model and Pearson correlation coefficient algorithm. The system described the gene expression changes in graphic form, the gene expression changes with time and the changes in characteristics of the gene expression, also the changes in relations of the gene expression and regulation relationships among genes. The system also provided an integrated platform for analysis on gene chips data, especially for the research on the network ofgene regulation.     

阿勒泰羊羔羊MSTN/Smad信号通路基因在不同组织的表达研究

[目的]研究MSTN/Smad信号通路基因在阿勒泰羊2日龄羔羊不同组织中的表达程度的差异.掌握阿勒泰羊2日龄羔羊MSTN/Smad信号通路基因表达规律.[方法]采用荧光定量PCR技术(QRT-PCR)分析阿勒泰羊2日龄羔羊MSTN/Smad信号通路基因在不同组织中的表达量.[结果]背最长肌MSTN mRNA表量显著高于股三头肌、股二头肌、半腱肌和半膜肌(P＜0.05),各组织Smad2 mRNA表达量无显著差异(P＞0.05).Smad3 mRNA在股二头肌、半腱肌、背最长肌和脾中的表达量显著高于肺中的表达量(P＜0.05).Smad4 mRNA在心脏中的表达显著高于肺脏中的表达量(P＜0.05).TGFBR1 mRNA在心脏中的相对表达量为最高.TGFBR2 mRNA在心脏、脾脏、肾脏、肝脏中的表达量显著高于股二头肌肉中的表达量(P＜0.05).[结论]对阿勒泰羊2日龄羔羊MSTN/Smad信号通路基因在不同组织中的表达进行了初步的研究,这对今后阿勒泰羊MSTN基因表达规律及调控的研究具有重要意义.     

浅析抗虫基因种类及抗虫原理

概述了目前植物抗虫基因工程中应用较广的Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、外源凝集素基因、淀粉酶抑制剂基因和动物源抗虫基因及抗虫原理,分析了抗虫基因植物面临的问题,提出了延缓害虫对转基因植物抗性的解决建议。     

基因芯片技术及其应用

基因芯片是一种高通量、快速、平行核酸序列测定及定量分析技术。它是将大量特定序列的核酸片段有序地固定在载体上作为探针与标记核酸分子进行杂交,检测杂交信号的强弱,进而判断样品中靶分子的组成及数量。目前基因芯片技术广泛应用于基因序列测定、基因表达研究、动植物疾病诊断及生物药物筛选等领域,是一种发展前景良好的新兴检测手段。文章介绍了基因芯片技术的概念、工作原理、种类和制备过程,重点介绍了该技术在基因测序,基因表达水平检测,基因多态性检测,药物筛选,以及在预防兽医中的应用。     

新疆巴什拜羊不同毛色与有关基因多态性分析

【目的】以不同毛色(红棕色73只,黑色53只,青灰色40只)新疆巴什拜羊为研究对象,采用PCR-SSCP技术检测ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因多态性,并分析其与被毛表型的相关性。【方法】采用随机抽样的方法选取出三种毛色的巴什拜羊,用枸橼酸钠抗凝管进行采血。运用软件PIC-CALC和POPGENE 32计算巴什拜羊ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因的多态信息含量和基因型频率、等位基因频率、纯合度、杂合度、有效等位基因数,并对该位点基因型的分布进行Hardy-Weinberg平衡的卡方检验。将所得数据输入Excel表中进行整理,并用SPSS 19.0软件进行差异性分析。【结果】ASIP基因在不同毛色的巴什拜羊群体中有两种基因型分别为AA型和AB型,等位基因B为红色被毛群体中的优势等位基因;等位基因A为黑色和青灰色两种被毛群体中的优势等位基因。处于Hardy-Weinberg平衡状态(P＞0.05),红色被毛多态信息含量处于中度多态,而黑色和青灰色被毛多态信息含量处于低度多态。TYR基因在不同毛色的巴什拜羊群体中有两种基因型分别为AA型、AG型和GG型,等位基因G为3种毛色的优势等位基因TYR基因在巴什拜羊黑色和青色被毛群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态(P＞0.05),而红色被毛群体中处于不平衡状态(P<0.05)。TYRP1基因存在两种基因型:AA型和GG型,等位基因A为红色和青灰色两种毛色的优势等位基因;等位基因G为黑色被毛群体的优势等位基因。TYRP1基因在巴什拜羊群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态。红色被毛多态信息含量处于高度多态,黑色和青灰色被毛多态信息含量处于低度多态。TYRP2基因PCR-SSCP检测结果没有显示多态。【结论】ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因多态性与巴什拜羊的毛色性状有相关性。     

转基因玉米的定性PCR检测

根据玉米内参照基因zSSIIb和转基因玉米中常见的CaMV35S、NOS、Bt、hpt等基因的特异性结构,设计5对定性PCR引物,经定性PCR检测,可以准确地将转基因玉米的目的基因检出,说明这5对引物具有较高的特异性和准确性。由此建立了一套转基因玉米定性PCR检测方法,用于转基因玉米及其产品的筛查、抽检。     

基因工程技术应用对有机农业生态环境的影响

基因工程的生物安全性越来越受关注。有机农业作为一种新兴产业。正不可避免地受到基因流和基因污染的影响。本文阐述了基因工程和有机农业思想内涵的差异。分析了有机农业的生态环境受基因污染的潜在风险。阐明了国际有机农业运动联合会(IFOAM)对基因污染的立场和态度，并针对我国的实际，提出了相关对策和建议。     

不同杂交组合鹅胸肌和腿肌GHR、MSTN基因mRNA表达量与屠宰性状间的相关分析

为研究不同杂交组合卡洛斯鹅在不同时期胸肌和腿肌GHR和MSTN基因mRNA的变化规律及与肉用性能的关系,对不同杂交组合卡洛斯鹅于10周时测定其屠宰性能,同时采用实时荧光定量PCR方法检测不同杂交组合鹅0,4,10周胸肌和腿肌中GHR和MSTN基因mRNA的表达水平。结果表明:5组试验鹅腿肌和胸肌中GHR基因的相对表达量均在4周龄达到最大值,且胸肌中的相对表达量高于腿肌,MSTN基因在腿肌中的相对表达量与GHR基因相似;GHR和MSTN基因的相对表达量存在极显著负相关(P0.01);GHR基因的相对表达量与宰前活重、屠体重、半净膛重、全净膛重之间均存在极显著正相关(P0.01),与腿肌重呈显著正相关(0.01P0.05);MSTN基因的相对表达量与宰前活重、屠体重、半净膛重、全净膛重、腿肌重均存在极显著负相关(P0.01),与胸肌重间呈显著负相关(0.01P0.05)。GHR和MSTN基因在不同杂交组合鹅的不同生长阶段和不同肌肉组织之间表达量存在差异,与鹅早期肉用性状的表达水平显著相关,可作为鹅早期肉用性状的候选基因。