适于转录组测序的枣不同器官总RNA提取方法筛选

为获得适用于转录组测序的枣花、结果枝和果实的总RNA提取方法,以中秋酥脆枣为材料,比较分析了Ambiogen和Autolab 2种总RNA提取试剂盒和基于Autolab试剂盒改良的CTAB法的总RNA的提取效果。结果表明:3种方法提取RNA的OD260/OD280差别不大,但用2种试剂盒提取的RNA有降解,其中Ambiogen试剂盒提取的花、结果枝和果实3个器官的RNA质量浓度分别为126、284和222 ng/μL;Autolab试剂盒提取的RNA质量浓度分别为307、402和266 ng/μL;基于Autolab试剂盒改良的CTAB法提取的RNA质量浓度分别为401、417和296 ng/μL。与2种试剂盒相比,基于Autolab试剂盒改良的CTAB法提取出来的RNA完整性好、纯度和浓度高,能够满足转录组测序的要求。     

经济树种全基因组测序成果要报

经济树种通常基因组较大,测序的组装、注释等存在较大困难,有必要对这方面的研究进展及存在的问题进行分析比较,以提高经济林木全基因组的研究效率。对已经完成全基因组测序的28种经济树种的全基因组测序成果进行了概述,比较了所采用的测序策略、技术与方法及所利用的测序材料,分析了各物种全基因组的大小、基因数量、基因密度、基因均长、平均内含子长度、GC含量等结构特点,汇集了各树种系统发育中的基因组复制等重要分子事件,探讨了其纤维素、木质素、糖与淀粉、油脂、抗性、生殖等重要生物经济性状的基因组学特征,展望了中国在基因组科学领域中的重要影响。     

微生物菌剂处理增加了生姜土壤中有益微生物的相对丰度

作物连作易导致土壤中病原菌大量积累, 促使土传病害频发, 影响作物生长?本试验采用微生物菌剂(富含哈茨木霉Trichoderma harzianum TH7?淡紫拟青霉Purpureocillium lilacinum PL22以及高效枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis)处理具有多年生姜种植历史的地块, 并采用分离培养法和宏基因组测序技术对处理后土壤中的微生物进行检测, 明确微生物菌剂对生姜土壤中微生物群落组成的影响?结果表明, 与对照相比, 微生物菌剂处理后, 土壤中细菌属和种的数量增加, 而真菌属和种的数量减少?从微生物菌剂处理后的土壤中分离出3个门水平, 24个属水平和42个种水平细菌, 以及3个门水平, 20个属水平和24个种水平真菌, 其中分离频率较高的细菌和真菌种分别为温哥华假单胞菌Pseudomonas vancouverensis和Musidium stromaticum?从未经微生物菌剂处理的土壤(对照)中分离出导致生姜茎基腐病的病原菌尖镰孢Fusarium oxysporum和腐皮镰孢 F. solani?宏基因组测序结果表明, 微生物菌剂处理对真菌多样性的影响大于对细菌?与对照相比, 微生物菌剂处理提高了土壤中根瘤菌属Rhizobium?假单胞菌属Pseudomonas?芽胞杆菌属Bacillus等细菌属及Musidium?被孢霉属Mortierella等真菌属物种的相对丰度?综上, 微生物菌剂处理增加了生姜土壤中细菌属和种的数量, 增加了土壤中与有益微生物相关的细菌和真菌的相对丰度, 并且抑制了病原菌的生长?     

利用高通量测序检测新疆野苹果上的病毒

新疆野苹果Malus sieversii (Ledeb.) Roem.是苹果的祖先, 也是重要的育种遗传资源, 常用作砧木。近年来, 新疆野苹果的分布面积骤减, 对其的保护越来越重要。本研究采用高通量测序技术, 对采自新疆伊犁天山野果林的26份样本进行病毒检测, 检测到苹果褪绿叶斑病毒(apple chlorotic leaf spot virus, ACLSV)和苹果茎痘病毒(apple stem pitting virus, ASPV)。通过RT-PCR检测所有样品(127份), 检测到ACLSV、ASPV和苹果茎沟病毒(apple stem grooving virus, ASGV), 检出率分别为22%、19.7%和11%。结合RACE PCR技术扩增得到ASGV新疆野苹果分离物基因组全长序列, 暂时命名为ASGV-XJ。去除3′末端poly(A)后的长度为6 506 bp, 有两个彼此重叠的开放阅读框(open reading frame, ORF), ORF1(47-6 364 nt)编码一个241 kD的多聚蛋白, 包含甲基转移酶(methyltransferase)、木瓜蛋白酶(papain-like-protease)、解旋酶(nucleotide triphosphate-binding helicase)、RNA 依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase)和C端的外壳蛋白(coat protein, CP)等; ORF2(4 798-5 760 nt)编码一个36 kD的运动蛋白(movement protein, MP)。系统发育分析表明, 分离物间没有表现出寄主专一性和地理分布规律。上述结果对新疆野苹果的保护工作有重要的参考意义。     

基于流式细胞法和K-mer分析法检测沙鞭基因组大小北大核心CSCD

禾本科沙鞭属仅包含沙鞭一个种。沙鞭具有根茎繁殖、克隆整合等典型沙生植物特征,是我国内蒙古高原非固定沙地的建群种。本研究采用流式细胞术和K-mer分析方法测定沙鞭基因组大小,建立和优化以芨芨草为内参物种、青海固沙草和方穗山羊草为外参物种的二倍体植物DNA含量(DNA C值)测定体系。研究结果表明:1)沙鞭流式细胞峰值荧光是青海固沙草的2。54倍,是芨芨草的1。35倍,峰值信号远小于方穗山羊草,推测沙鞭基因组大小约为1580。10±5。02 Mb;2)K-mer分析结果表明,沙鞭基因组大小为1563。54 Mb,杂合率1。15%,重复序列比例为66。27%,基因组GC含量为43。4%,属于高杂合、高重复的复杂基因组;3)沙鞭基因组可使用PacBio平台CLR或HiFi模式进行三代测序,测序深度应不低于20×。沙鞭基因组大小的准确测定不仅补充了禾本科针茅族植物的DNA含量数据,同时也为沙鞭基因组测序、进化基因组研究、种质资源开发和利用以及遗传资源保护提供了数据参考,可为针茅族近缘物种基因组大小测定提供借鉴。     

2株蛋鸡源基因Ⅸ型新城疫病毒全基因序列测定及遗传进化分析

为分析鸡源基因Ⅸ型新城疫病毒的分子特征及遗传进化关系,对两株蛋鸡源NDV进行部分生物学特性测定及全基因测序分析。参考基因Ⅸ型NDV毒株的序列设计10对引物,采用RT-PCR的方法对NDV分离株Layer/China/Yulin/10和Layer/China/Changan/10分段进行扩增及测序,拼接获得全基因序列。结果表明,2株病毒的MDT分别为37.2和56.5h,ICPI分别为1.838和1.603,F基因的裂解位点序列均为112 R-R-Q-R-R-F117,HN基因均编码571个氨基酸,均符合NDV强毒株的特征;2株病毒的基因组全长均为15 192bp,同源性高达99.9%;F基因和全基因系统进化树显示2株NDV均属于ClassⅡ中的基因Ⅸ型,和其他基因Ⅸ型和基因Ⅲ型毒株的亲缘性较高,与野鸟源NDV同源性为99.9%,遗传距离为0.001 1,以上结果表明,这两株鸡源NDV与野鸟源NDV的亲缘关系较近。提示野鸟可能在基因Ⅸ型NDV的扩散与传播中有重要的作用。     

全基因组测序技术在猪源沙门氏菌血清分型和耐药性分析中的应用

【目的】为研究全基因组测序技术在猪源沙门氏菌血清型和耐药性检测方面的应用能力。【方法】以60株猪源沙门氏菌为研究对象,应用传统玻片凝集法和微量肉汤稀释法对其进行血清分型和耐药性检测,并提取所有菌株核酸进行全基因组测序组装,利用SeqSero2和ResFinder4在线预测每株菌的血清型和耐药基因,然后与传统方法进行比较分析。【结果】血清凝集试验共鉴定出8种沙门氏菌血清型,而全基因组测序鉴定出9种血清型,二者分型结果的符合率为90.0%;对11种抗菌药物的药敏试验显示：沙门氏菌对四环素（73.3%）的耐药率最高,其次为氨苄西林（66.7%）、磺胺异噁唑（66.7%）和复方新诺明（53.3%）,基于全基因组预测的恩诺沙星、美罗培南、头孢噻呋和阿奇霉素的耐药性与药敏试验结果完全一致,对氨苄西林、磺胺异噁唑、四环素预测的结果符合率也均大于90.0%。【结论】全基因组测序分析的沙门氏菌血清型和耐药性与常规检测方法的符合率较高,且具有操作简便的优势,可以作为分析沙门氏菌血清型和耐药性的有效方法。     

噬菌体展示技术及其在单克隆抗体制备中的应用

噬菌体展示技术是一种强大的高通量多肽筛选技术,常用于确定靶标蛋白的亲和力与结合位点,并广泛应用于单克隆抗体的制备。随着下一代测序和微流控技术的出现,噬菌体展示技术已成为制备单克隆抗体更为强大和流行的工具。通过对噬菌体展示技术的历史发展与分类、噬菌体展示技术制备单克隆抗体的过程以及其在制备单克隆抗体上的应用进行论述,以期为相关研究人员提供参考。     

多重耐药胸膜肺炎放线杆菌GD2107株全基因组测序及生物信息学分析

【目的】通过对多重耐药胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)GD2107株进行全基因组测序及生物信息学分析,丰富APP基因组数据库信息;构建基于ApxⅣ基因的系统进化树,分析该菌株的进化关系,为探索APP致病机制和临床防控猪传染性胸膜肺炎(porcine contagious pleuropneumia,PCP)提供参考。【方法】通过药敏试验测定分离菌株的耐药谱;采用全基因组测序技术(whole genome sequencing,WGS)对细菌DNA进行全基因组测序,分别利用Illumina NovaSeq、PacBio SequeI测序平台对全基因组测序结果进行基因功能注释及生物信息学分析(包括基因组基本信息、功能元件分析及亚系统分析等);基于ApxⅣ基因构建系统进化树。【结果】药敏试验结果显示,GD2107菌株对青霉素、头孢拉定(先锋Ⅵ)、卡那霉素等14种抗菌药均耐药。对GD2107株全基因组测序得到1条大小为2 271 987 bp的环状染色体(GC含量为41.21%)和2个大小分别为5 027和3 497 bp的环状质粒,共预测到2 290个编码基因,包含19个rRNA (7个5S rRNA、6个16S rRNA、6个23S rRNA)、21个tRNA基因、20个ncRNA;23个基因岛、4个原噬菌体和2组CRISPR相关序列;分别有2 112、1 549和1 866个基因在COG、KEGG和GO数据库中得到注释,且相关蛋白集中分布于APP的代谢过程;另外在毒力因子(VFDB)和耐药因子(CARD)数据库中还注释到48个毒力基因和22个耐药基因(仅floR基因位于质粒上)。绘制该菌株的全基因组圈图,将基因组信息提交至NCBI,获得染色体GenBank登录号为CP097377,质粒登录号分别为CP097378和CP097379。系统进化树分析发现,该菌株与来自中国的APP菌株(CP063424.1)进化关系最近。【结论】本研究完成了对多重耐药菌株GD2107的全基因组测序与生物信息学分析,全面认识了该菌株基因组的结构和功能并探究了耐药和致病机制中的相关基因,进化关系显示该菌株具有一定的地域流行性,为预防PCP的流行和探索APP的致病机制提供了参考。     

基于单细胞转录组测序技术筛选牛体内囊胚性别特异性基因

【目的】探究牛体内雌性和雄性囊胚在mRNA水平上的特异性差异,挖掘雌性和雄性囊胚发育差异相关候选基因。【方法】参考GenBank中牛牙釉质基因（AMEL）序列（AMELX基因,登录号：NM_001014984.1;AMELY基因,登录号：NM_174240.2）设计引物,以胚胎内细胞DNA为模板,采用巢式PCR扩增技术鉴定单个牛体内囊胚的性别。选用确定性别的单个雌性和雄性囊胚为试验材料,采用Smart-Seq2扩增技术构建单个胚胎测序文库,应用Illumina HiSeq Xten高通量测序平台对单个胚胎进行单细胞转录组测序（scRNA-Seq）,并进行了基因差异表达、GO功能和KEGG通路分析。【结果】通过巢式PCR扩增胚胎内细胞中的AMEL基因,确定了胚胎性别;基因表达分析筛选出两组之间差异表达基因（DEGs）6 160个,其中雌性特异性基因675个,雄性特异性基因305个;GO功能注释发现雌性特异性基因显著注释在核苷酸结合、信号转导调控、多细胞生物发育、细胞骨架等条目,雄性特异性基因显著注释在氧化磷酸化、线粒体、线粒体内膜、核糖体等条目;KEGG通路富集分析发现7条与雌性和雄性囊胚发育差异相关的通路,分别为代谢途径、糖酵解、磷酸戊糖途径、细胞衰老、氧化磷酸化、调节干细胞多能性的信号通路和Wnt信号通路;并利用GO和KEGG结果筛选出5个在牛体内囊胚期胚胎发育过程中具有直接或间接作用的基因：FBP1、GADD45G、FHL2、FOSB和WNT2B。【结论】牛体内雌性和雄性囊胚之间存在广泛的转录差异,性别特异性基因FBP1、GADD45G、FHL2、FOSB和WNT2B可能是直接或间接影响胚胎发育的关键基因。