甘薯近缘野生种Ipomoea Littoralis全基因组Survey分析

Ipomoea littoralis是甘薯的近缘野生种之一,对其全基因组的研究可为甘薯种质资源的创新提供参考,同时为全基因组精细图谱的绘制打下基础。本研究通过二代高通量测序技术（Illumina Hiseq 2500）,测序深度约为60×,经过滤后得到22.45 G数据,结合生物信息学手段估算基因组大小、杂合率、重复序列和GC含量等基因组特征。预估基因组大小经修正后为676.27 Mb。K-mer分析结果得出I. littoralis基因组中重复序列所占比率为60.98%,杂合率为0.81%;初步组装结果,contigs N50为0.684 kb,总读长为0.538 Gb,scaffolds N50为12.09 kb,总读长为0.602 Gb;GC平均深度及含量分布出现分层现象。本研究首次报道I. littoralis的基因组特征信息,为进一步全基因组深度测序提供参考。     

茶树基因组与测序技术的研究进展

茶树具有高度杂合、基因组庞大及高度重复等特点,这导致茶树基因组的前期研究进展缓慢。基因组测序技术的迅速发展有力推动茶树基因组的解析与完善。综述了基因组测序技术的发展,将近年来茶树基因组的组装与研究进展按照草图水平、染色体水平和单体型水平进行分类,探讨茶树基因组未来的应用与发展方向,为茶树功能基因组学研究和精确分子育种提供参考。     

胡椒瘟病生防菌 Bacillus subtilis VD18R19 全基因组测序及 比较基因组学分析

Bacillus subtilis VD18R19 具有促进胡椒生长和防治胡椒瘟病的效果,全基因组测序是其分子机理研究和开发 利用的重要基础。本研究采用第二代 Illumina 平台与第三代 PacBio 平台相结合的测序技术,对生防菌 VD18R19 进行 全基因组测序,并进行比较基因组学分析。结果发现,VD18R19 全基因组大小为 4 123 380 bp,GC 含量为 43.80%, 编码基因 4 245 个;含有 tRNA 85 个、rRNA 30 个、sRNA 33 个;含有串联重复序列 60 个,其中小卫星 DNA 43 个、 微卫星 DNA 1 个;共线性分析、core-pan 基因分析及基因家族分析结果均显示 VD18R19 与模式菌株 B. subtilis 168 具 有高度的同源性;antiSMASH 软件预测及同源序列比对结果显示,VD18R19 菌株中含有 6 个抑菌次生代谢产物合成基 因簇,编码 surfactin、plipastatin、bacillibactin、bacilysin、bacillaene、subtilosin A 等抑菌物质,其合成途径涵盖了核 糖体途径、非核糖体途径和聚酮合酶途径。本研究为深入研究生防菌 VD18R19 的分子机理奠定生物信息学基础,有利 于生防菌株及其抑菌次生代谢产物的开发和利用。     

高良姜叶绿体基因组测序与特征分析

为了探究高良姜的叶绿体基因组特征及其系统进化发育关系,本研究以高良姜总DNA为材料,采用NovaSeq高通量测序平台进行高良姜叶绿体基因组测序,并基于生物信息学方法进行高良姜叶绿体基因组的图谱构建及注释分析.结果表明:高良姜叶绿体基因组全长162 137 bp,呈典型的环状四段式结构,包括87 264 bp的大单拷贝区...     

棉花基因组封阻DNA制备方法探讨

棉花基因组大,重复序列含量高,在荧光原位杂交研究中,需要利用基因组封阻DNA降低背景信号。本试验以棉花基因组DNA为材料,通过煮沸法和超声波法进行处理,探讨棉花基因组封阻DNA的制备方法。结果表明,DNA样品沸水浴70 min和80 min时,DNA片段长度主要集中在200～800 bp,可以满足封阻DNA的要求;超声波打断法处理影响参数较多,在总超声波处理时间10 min、间隔时间20 s、功率25%的条件下,超声时间60 s时,DNA片段大小主要集中于400 bp以下,基本可以满足长度要求。综合比较2种棉花封阻DNA制备方法,煮沸法要比超声波破打断易于控制,更适合于实验室常规采用。     

海南黎药胆木PsbA-trnH-PCR体系的建立与优化

为了建立适合黎药胆木的PsbA-trnH-PCR体系来研究不同地理居群胆木遗传多样性,本研究以植物基因组试剂盒法提取胆木基因组DNA为模板,采用单因素实验和正交试验对PsbA-trnH-PCR过程中的关键影响因素进行优化,并对PsbA-trnH-PCR产物进行测序鉴定。结果表明,最佳PsbA-trnH-PCR反应体系(25μL)为:Taq酶1.0 U,dNTPs 0.4 mmol/L,Mg~(2+)0.75 mmol/L,引物0.15μmol/L,模板20 ng,10×PCR Buffer(不含Mg~(2+))2.5μL;采用该最佳体系对胆木基因组DNA进行PCR扩增,获得扩增产物,经单向测序获得了胆木PsbA-trnH部分序列;并建立了稳定的PsbA-trnH-PCR体系,为胆木的药材鉴别及其遗传多样性研究奠定了基础。     

剑麻茎腐病菌基因组SSR标记开发

下载Aspergillus niger ATCC 1015菌株全基因组序列,利用GRAMENE网站提供的SSR鉴定工具SSRIT(Simple Sequence Repeat Identification Tool),并按含有2~10个碱基重复、碱基数在18 bp以上的SSR基元为标准进行SSR鉴定。结果从A.niger ATCC 1015全基因组中,共发现4 000个2~10碱基SSR,其中含9个碱基重复基元类型最多,共有1 433个,占所鉴定SSR总数的35.8%。其次为6个碱基重复基元类型,共有753个,占SSR总数的18.8%;接着为3个碱基重复类型,共有547个,占13.6%。从鉴定出来的SSR中,选择含有SSR的合适区段,从中设计了36对引物,对剑麻茎腐病菌17个菌株的基因组DNA进行了PCR检测,发现这些引物都能从剑麻茎腐病菌基因组DNA中有效扩增。由此表明,黑曲霉ATCC 1015菌株基因组SSR在剑麻茎腐病菌基因组中具有通用性。这为研究剑麻茎腐病菌群体遗传变异、多样性和进化,定位和克隆功能基因等提供了分子标记。     

国际花生基因组计划首次完成两个二倍体野生种全基因组测序并公布序列

<正>2014年4月2日,国际花生基因组计划(International Peanut Genome Initiative,IPGI)在美国弗吉尼亚州亚历山大市(Alexandria,Virginia)发布首次完成了两个花生二倍体野生种全基因组测序和序列的公布。这将为全球研究人员和植物育种家培育更高产、适应性更广的花生新品种提供支撑。国际花生基因组计划开展的多国合作花生全基因组测序取得了重大进展,分别代表花生属A基因组和B基因组的两个二倍体野生种的全基因组测序已经顺利完成,获得的两个二倍体野生种的序列覆     

甘薯近缘种Ipomoea cordatotriloba基因组大小测定及高通量调查测序

利用流式细胞术,以大豆Williams 82为内参,对甘薯近缘野生种Ipomoea cordatotriloba进行基因组大小测定,结合染色体压片技术进行倍性鉴定,并利用二代高通量测序技术对测定结果进行验证。结果表明:利用流式细胞术测得I. cordatotriloba基因组大小为(539.69±13.76)Mb;染色体压片结果显示其染色体数目为30条,由于其基数x=15,从而获知I. cordatotriloba为二倍体;经K-mer计算并修正后得出的C值为560.70 Mb,与流式细胞分析结果相近;同时,测序结果显示其基因组杂合率为0.40%;重复序列比率为57.93%;GC含量为38.10%。以上结果为此物种全基因组精细图谱绘制打下基础,同时为甘薯近缘野生种的利用提供参考。     

用磁珠富集法从AFLP片段中分离微卫星DNA标记

研究将花生基因组DNA经酶切后转变成AFLP DNA片段,然后用生物素标记的简单重复序列(SSR)作探针与其杂交,杂交复合物固定到包被有链亲和素的磁珠上,经过一系列的洗涤过程,含有SSR的AFLP片段被吸附在磁珠表面.这些片段经洗脱下来后,先用对应的AFLP引物扩增,再进行克隆和测序,根据SSR两端的保守序列设计引物,经过多态性分析后,便可得到微卫星DNA标记.整个实验过程操作简单、消耗少,可在一周内完成,可作为从植物中分离SSR的一种简单有效的方法.     

稻瘟病菌基因组中微卫星序列的频率和分布

 利用已经公布的稻瘟病菌基因组测序结果，对该植物病原真菌基因组中的微卫星（SSR）的类型、大小及分布进行了系统分析。在已经公布的37.89 Mb的基因组序列中，共有16 398个由1~6个核苷酸为基序的SSR序列（匹配值为80％），其总长度占整个基因组碱基数的0.87％，平均2.31 kb碱基中就分布有1个大于15 bp的SSR。其中数量最多的是单碱基重复，达到4 392个，其次为三碱基重复序列 （3 586个），五碱基重复序列（3 442个），这3种SSR总数达11 420个，占SSR的 69.7%。数量最少的是二碱基重复序列，只有680个。在整个基因组中的主要基序有A，AG，AC，ACG，AGC，AAG，GGC，ACCT，ATCC，AAAG，AAAAG，AAAAT，AAAAC，AAAAAG， AAAAAT和AACTAG。有的基序类型则完全没有出现。对不同超级连锁群的分析结果表明，各连锁群之间的SSR分布有一定差异，但总体上仍是较为均衡的。这些结果为稻瘟病菌的基因标记、群体结构研究、非编码区DNA序列的结构及功能研究提供了一个较好的基础。     

香蕉果实潜伏炭疽菌1个特异片段的获得

以芭蕉炭疽菌（Colletotrichum musae）基因组DNA、胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）基因组DNA和香蕉组培苗基因组DNA为模板进行RAPD分析,获得了香蕉果实潜伏炭疽菌长约700bp的差异片段,对其进行克隆和测序并登陆到GenBank进行同源序列比较,结果表明所克隆的片段为国内外的新报道。在该片段内又分别设计了探针和引物,进行了Southern blot分析和PCR验证,证明357bp的片段为香蕉果实潜伏炭疽菌的特异片段,可用于香蕉炭疽病的PCR检测。     

摩擦禾与玉蜀黍属内物种间的分子显带分析

分子显带是一种研究物种间共享的重复序列在染色体上分布特征的简便方法,它是通过比较基因组原位杂交进行的。本研究中,我们以摩擦禾基因组DNA为探针,对玉蜀黍属的几个种的染色体进行了比较基因组原位杂交分析。在玉蜀黍属的几个种中都检测到了信号明显的4种带,分别为中间带(interstitialband)、着丝粒带(cen-tromericband)、端粒带(telomericband)和染色纽(knob)。通过分子显带与DAPI显带比较,阐明了供试种间保守的重复DNA序列的分布特征。     

线粒体ISSR与SCAR标记鉴定大豆细胞质雄性不育系与保持系

通过提取细胞质雄性不育系和同型保持系的线粒体基因组DNA,用100条ISSR引物进行筛选,发现引物ISSR829的扩增片段在不育系和保持系间存在差异。对差异片段进行测序发现,该序列仅存在于保持系线粒体基因组中,且位于基因Atp6上游2 000 bp处,推断其可能与不育有关。利用测序获得片段设计引物,用目前已育成的5个大豆杂交种的不育系母本和同型保持系的基因组DNA为模版,进行PCR扩增,发现不育系母本未出现特异片段,而对应保持系出现目的片段,表明该特异片段转化为SCAR标记,可用于不育系的筛选和不育系种子纯度鉴定。     

蓖麻毒蛋白A链基因克隆与重复表达载体构建

利用降落PCR的方法,从蓖麻基因组DNA中克隆毒蛋白A链基因的560bp片段;利用一步法将该基因的2个正义片段和2个反义片段分别与pBI-121质粒连接,构建含该基因的正义重复和反义重复表达载体,为利用共抑制技术抑制蓖麻毒蛋白A链基因表达的研究奠定基础。     

福州宦溪野生蕉（Musa spp.，AB group）CHUP1基因克隆及其生物信息学分析

CHUP1(chloroplast unusual positioning 1)参与了叶绿体移动信号转导过程,对植物避免光伤害及提高光合效率方面具有重要作用,并且与植物抗寒性有密切关系.本研究以福州宦溪野生蕉(Musa spp.AB group)叶片为材料,采用同源克隆的方法,分离出CHUP1基因cDNA和DNA序列,GenBank登录号分别为JX123753、JX880084,命名为Mu-CHUP1.Mu-CHUP1 cDNA全长3232 bp,ORF 2931 bp,编码976个氨基酸.福州宦溪野生蕉Mu-CHUP1 cDNA序列与小果野蕉(M.acuminata,AA Group)全基因组测序中的CHUP1 cDNA序列的相似性为84.71％;福州宦溪野生蕉Mu-CHUP10RF的DNA序列含8个内含子、9个外显子,而小果野蕉全基因组测序中的CHUP1基因组DNA序列则有11个内含子、12个外显子,两者相差较大.生物信息学预测分析表明,Mu-CHUP1磷酸化位点多达62个,并且含有3个保守结构域,可能与其行使多样性的功能有关.     

大豆EST-SSR标记开发及与Genomic-SSR的比较研究*

本研究对458220条大豆EST序列进行SSR搜索,共检测出EST-SSR序列39989条, 经拼接得到无冗余EST-SSR序列8190条,包括357种重复基元。其中二、三核苷酸重复基元类型居多,分别占无冗余EST总数的11.13%和16%,统计得到二核苷酸重复类型12种,三核苷酸重复类型60种。以含有简单重复序列的无冗余EST序列设计200对引物,其中148对引物有清晰且单一条带扩增产物,以30份大豆品种资源进行引物筛选,获得多态性引物31对。以21份大豆不同基因型的基因组DNA为模板选取30对显示多态性的大豆EST-SSR引物和30对大豆基因组SSR引物进行扩增,带型统计结果显示：大豆EST-SSR与基因组SSR在供试基因型间多态性指数均值分别为0.55 和0.44,二者揭示的多态性水平差异不大。从而说明利用生物信息学方法基于大豆EST开发SSR标记是切实可行的,大豆EST-SSR可以用于大豆遗传多样性分析,是大豆DNA分子标记体系的一个重要补充。     

镇江及苏州地区茶树资源表型性状和SSR标记的遗传多样性分析

<正>中国是茶树的原产地,在栽培利用过程中经长期的自然和人工选择,形成了丰富的茶树种质资源。利用形态标记和分子标记研究茶树种质资源,能提高对茶树资源遗传多样性的认识与理解。通过研究表型性状的差异,能直观简便地反映出群体的遗传变异,因此常用于植物的多样性研究上。微卫星,也被称为简单重复序列(SSRs),是指在基因组中多次重复的DNA片段(通常1~6bp)构成的特定序列。这样的重复序列广泛分布在整个真核基因组中。通过     

黑麦基因组DNA甲基化修饰位点的MSAP分析

为了获得黑麦基因组DNA甲基化修饰水平、模式及位点等表观遗传信息,采用EcoR Ⅰ和Hpa Ⅱ / Msp Ⅰ双酶切建立适合于黑麦基因组的"甲基化敏感扩增多态性"(Methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析体系,在全基因组水平检测黑麦DNA甲基化修饰位点.以12对MSAP引物进行选择性扩增,共检测到甲基化修饰位点226个,"CCGG/GGCC"位点甲基化修饰比例为51.72%.对部分黑麦基因组甲基化修饰位点进行回收,最终分离了22条存在甲基化修饰的基因组DNA序列.BLAST比对分析结果表明,黑麦基因组中包括转座子序列、散在重复序列以及单拷贝蛋白质编码序列在内的多种类型DNA序列中均存在DNA甲基化修饰现象.同时发现,在甲基化检出序列中都存在明显的"CpG"二核苷酸成簇富集现象,这些区域分布与MSAP分析结果相一致.在此基础上,对应用MSAP技术分离黑麦基因组DNA甲基化修饰位点的有效性以及黑麦基因组序列中DNA甲基化修饰潜在位点分布特征和生物意义进行了讨论.     

国际棉花基因组测序计划解读

通过对陈增建等2007年发表于美国《植物生理学》的《棉花基因组测序白皮书》等文章的综合理解,来解读国际棉花基因组测序的意义与展望,以及国际基因组织在棉花基因组测序的方法、重点突破方向、目标等方面达成的共识。为棉花种质研究和品种改良提供参考。