紫背天葵高通量转录组测序分析

为探讨紫背天葵(Gynura bicolor)花青素等物质合成的遗传基础,采用高通量测序技术(Illumina HiSeq 2500)对其嫩叶进行转录组测序,共获得21 387 624个序列读取片段(reads),将测序数据进行序列组装后,获得33 314个单基因簇(Unigene),其中超过1 kb的7 792个Unigene中共检测到2 387个SSR位点。对所得Unigene进行不同数据库注释,22 048和14 417个Unigene分别在Nr和Swiss Prot数据库有同源比对信息,并发现有29个Unigene与花青素合成相关;Pfam功能注释到13 909个Unigene分为5 198类相关蛋白功能区域,有12个Unigene涉及到花青素合成;GO注释到11 613个Unigene分为细胞组分、分子功能及生物学过程等3大类51个功能组,有24个Unigene与花青素合成有关;COG注释到的6 589个Unigene功能系统分为24类,而KOG注释到的13 498个Unigene功能系统分为25类;以KEGG数据库为参考,将4 466个Unigene定位到108个代谢途径分支,其中有47个Unigene与类黄酮生物合成相关。     

山葡萄不同着色时期果皮转录组测序分析

【目的】探究山葡萄果皮转色过程中相关基因的表达。【方法】以不同成熟期的山葡萄果皮为材料,采用高通量测序技术进行转录组分析,探讨其转色过程中花色苷含量及其相关基因的变化。【结果】经过测序得到3个时期的clean reads分别为:转色前20 157 930条,50%着色期16 197 432条,完熟期16 410 824条;GC含量分别为48.41%、48.04%和49.54%;各时期的Q30大于等于94.73%。通过与参考基因组进行序列比对,各样品Read与参考基因组的比对效率为60.57%~67.77%,并且唯一比对位置的数量均超过58.99%,比对到基因组上的序列绝大部分分布在外显子区,均为96.3%以上。本试验将3个样品中转色前分别与50%成熟期和完熟期进行了基因差异表达统计分析,结果显示COG功能注释分别为1 305、1 602个。【结论】明确了山葡萄果皮转色过程中相关基因的变化,为进一步大量挖掘山葡萄果皮成熟过程中重要表达基因奠定一定的基础。     

冬凌草转录组SSR位点分析及多态性初步评价

以冬凌草转录组为研究对象,使用Microsatellite(MISA)软件进行SSR搜索,分析冬凌草中SSR位点信息,并利用Primer 3设计SSR引物,对其多态性进行初步评价。结果表明:研究共发现11 114个SSR,分布于8 873条独立基因(Unigenes)中,SSR位点出现频率为24.90%,共有55种重复基元,平均每3 517bp含1个SSR位点。SSR位点所包含的重复类型中,二核苷酸重复是主要类型,占总SSR的47.71%;其次是单碱基重复类型(35.46%)。SSR所包含的重复基元中,单核苷酸重复基元A/T和二核苷酸重复基元AG/CT是优势重复基元,分别占总SSR的34.95%、30.16%。多态性进行评价结果表明冬凌草转录组SSR类型丰富,多态性潜能高。     

刺梨转录组SSR信息分析及其分子标记开发

利用MISA软件筛选刺梨（Rosa roxburghii Tratt）转录组测序获得的106 590条Unigene,共检测出21 711个SSR位点,分布于18 155条Unigene中,出现频率为20.37%,平均分布距离为1.68 kb。优势重复基序为三核苷酸、四核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR位点的26.87%、26.77%和24.93%。AG/CT与AAG/CTT分别是二核苷酸与三核苷酸的优势重复基元,分别占总SSR重复类型的17.80%和11.55%。以不同主导重复基元类型设计合成42对SSR引物,并以刺梨及其他蔷薇属种质的基因组DNA为模板对其有效性及通用性进行初步验证,筛选出具有清晰扩增产物的引物23对,并且均在同属材料中通用。选取16份贵州刺梨资源对筛选出的引物进行多态性检测,获得12对具有多态性的引物。以上结果表明,刺梨转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,获得的大批量SSR标记可为刺梨及其近缘种的遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富可靠的标记选择。     

矮丛蓝莓品种“美登”叶片转录组测序和生物信息学分析

以矮丛蓝莓品种"美登"为试材,采用第二代测序技术对其嫩叶转录组进行了测序及生物信息学分析,研究了矮丛蓝莓功能基因组信息,以期增加对矮丛蓝莓生长发育分子机理的了解,并为矮丛蓝莓的分子标记辅助育种奠定基础。结果表明:在获得的约1G纯净数据,共拼装了41 929条Unigenes,其中被GO数据库成功注释Unigene分别涉及到生物学过程、细胞成分及分子功能相关的共45类生理代谢功能;KOG数据库注释到19 149条Unigenes,共涉及25条代谢通路;KEGG数据库成功注释13 072条Unigenes,共涉及到5个大类、18个中类、129条代谢通路;Nr数据库成功注释30 738条Unigenes,这些Unigenes共对应32 949条蛋白质的编码区。同时,生物信息学分析还显示,全部Unigenes中,有884条编码转录因子,涉及到55个家族;2 261条编码抗性基因,涉及18个家族;检测到6 591个SSR位点,其中2碱基重复的SSR数目最多,占总SSR位点数的70%。     

利用黄秋葵转录组信息挖掘SSR标记及用于种质分析

通过对黄秋葵（Hibiscus esculentus L.）转录组信息分析,共获得74 600条unigene,全部序列有52 976 011 bp;有3 191条unigene包含SSR的序列,从中鉴定出3 448个SSR位点,其中有235条序列包含1个以上SSR,复合SSR有123个。优势重复基序为三核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR的60.79%和21.43%。二核苷酸重复基元中以AG/CT为优势重复基元,占总位点的11.02%,三核苷酸重复基元以AGA/TCT为主,占总位点的19.61%。利用Primer 3.0共设计出8 088对SSR引物。从87对有效扩增引物中随机选择60对用于32份黄秋葵种质的多态性验证分析,其中36对（占60%）引物表现稳定可重复的多态性。利用UPGMA作图,将32份供试材料分为2类。利用黄秋葵转录组数据进行SSR标记开发,能获得较高频率的SSR位点,且类型丰富,为其遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更丰富可靠的标记选择。     

黄皮转录组SSR挖掘及其可用性分析

利用MISA软件筛选黄皮（Clausena lansium）转录组测序获得的68 998条Unigene,共检测出单核苷酸至六核苷酸重复类型的SSR位点11 825个,分布于11 000条Unigene中,出现频率为17.14%,平均分布距离为4.41 kb。6种SSR位点类型中主要为单、二、三个核苷酸重复,分别占总SSR位点的41.48%、24.92%和27.53%。11 825个SSR位点中共发现207种重复基序,重复次数在4 ~ 24次之间,其中出现频率高的基序有A/T、AG/CT、AT/AT、AAG/CTT和AAT/ATT。位点序列长度分布在12 ~ 25 bp之间,其中12 ~ 15 bp最多,占50.95%（6 025个SSR位点）。通过Primer 3设计得到6 102对SSR引物,随机选择30对引物进行多态性验证分析,结果显示24对有效扩增引物中,13对引物在16份不同黄皮种质中表现出多态性。以上结果表明,黄皮转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,开发的大批量SSR标记可为黄皮种质资源遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富可靠的标记选择。     

莲雾转录组SSR信息分析及其分子标记开发

对莲雾[Syzygium samarangense（Bl.）Merr. et Perry]开展转录组测序分析,共获得87 538条Unigene。利用MISA软件搜索1 kb以上的21 153条Unigene,共检测出11 641个SSR位点,分布于8 115条Unigene中,出现频率为55.03%,平均分布距离为4.08 kb。优势重复基序为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR的43.44%、30.98%和24.38%。二核苷酸重复基元中以AG/CT为优势重复基元,占总位点的26.99%,三核苷酸重复基元以CCG/CGG为主。利用Primer 3.0共设计出25 734对SSR引物。从94对有效扩增引物中随机选择35对引物,对30个莲雾种质进行多态性验证分析,其中25对（占71.43%）引物表现稳定可重复的多态性。利用UPGMA作图,将30份供试材料分为2类。利用莲雾转录组数据进行SSR标记开发能获得较高频率的SSR位点,且类型丰富,可为莲雾遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更丰富可靠的标记选择。     

韭菜全长转录组SSR信息分析及分子标记开发

利用MISA软件筛选韭菜(Allium tuberosum)全长转录组测序获得的49 876条(大于500 bp)转录本序列(89.44 Mb),共检测出13 111个SSR位点,分布在10 332条转录本中,SSR出现频率为26.29%,平均分布距离为6.82 kb。在搜索的6种SSR位点类型中,1～3个核苷酸重复类型占主要地位,占总SSR位点数的98.74%,其中单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复类型分别为66.55%、12.52%、19.67%。发现重复序列的基序有103个,其中二核苷酸和三核苷酸重复类型中出现频率高的基序有AC/GT(2.54%)、CA/TG(2.29%)、GAA/TTC(1.85%)和AAG/CTT(1.60%)。重复序列的长度在10～289 bp之间,其中小于20 bp的有11 128个(84.88%),大于20 bp的有1 983个(15.12%)。根据这些SSR位点,共设计出3311对SSR引物,在随机选取的208对引物中有164对(78.85%)能进行有效扩增,其中39对引物在24份韭菜种质资源中表现出多态性。利用多态性引物SSR41,鉴定出‘马蔺韭’×...     

平欧杂交榛转录组中SSR信息分析和引物筛选

对平欧杂交榛的转录组数据进行了深入挖掘,以期开发其SSRs标记。在25 649条含SSR序列的Unigene中,共找到35 604条SSR序列;其中,单、二、三核苷酸重复为高频类型,其数量及所占百分比分别为：10 102（28.37%）、16 543（46.46%）、7 035（19.76%）;在单核苷酸重复中,A/T重复最多（28.13%）;二核苷酸重复中,AG/CT（35.79%）、AT/AT（7.47%）、AC/GT（3.17%）最为丰富;三、四、五、六核苷酸重复中,比例最高的重复序列分别为：AAG/CTT（7.24%）、AAAG/CTTT（0.33%）、AAAAG/CTTTT（0.38%）、AAAAAG/CTTTTT（0.15%）。依据转录组中的SSRs序列信息,随机合成了60对引物,并对含平榛（Corylus heterophylla Fisch）、平欧杂交榛（C. heterophylla × C. avellana）、欧洲榛（C. avellana）及毛榛（C. mandshurica Maxim.）的25份材料进行了PCR扩增和毛细管电泳,找到7对多态性良好的引物,其PIC（Polymorphism Information Content）值为0.35 ~ 0.70,获得多态性条带52条;UPGMA（Unweighted Pair Group Method Analysis）聚类结果显示,上述引物可将这些种质进行准确区分。以上研究初步明确了平欧杂交榛转录组中SSR的分布特征,为其遗传连锁图谱构建等研究提供了科学依据。     

基于万寿菊转录组测序的SSR标记开发

万寿菊（Tagetes erecta L.）花蕾转录组测序共获得48 953条Unigene,利用MISA软件检测出20 666个SSR位点,分布于13 849条Unigene中,出现频率为28.29%,平均分布距离为2.51 kb。优势重复基序为三核苷酸、四核苷酸,分别占总SSR位点的50.16%和20.94%。ATG/ATG和AAAC/GTTT分别是三核苷酸、四核苷酸的优势重复基元,占总SSR重复类型的13.82%和3.66%。随机选取不同主导重复基元类型并合成SSR引物36对,以20份万寿菊自交系的基因组DNA为模板,对引物有效性和多态性进行了验证,30对引物可以扩增到清晰稳定的目标条带,有效扩增率为80.56%;其中13对引物具有多态性,平均He和PIC分别为0.275和0.608。以上结果表明,万寿菊转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,获得的大批量SSR标记可为万寿菊的遗传多样性分析和遗传图谱构建提供可靠的标记选择。     

越橘果实转录组及R2R3-MYB转录因子分析

以‘泽西’越橘（Vaccinium corymbosum‘Jersey’）不同发育阶段的果实为试材,构建De novo转录组测序文库并进行数据分析,利用WebLogo 3、CLC Sequence Viewer 6等软件和荧光定量PCR技术对所获数据中的R2R3-MYB转录因子进行生物信息学分析和表达分析。结果表明,转录组测序共获得有效数据6.01 Gb,通过组装得到Unigene序列60 481个。功能注释结果显示,有39 612个Unigene可以注释到GO和COG等数据库上;20 869个Unigene无匹配信息。利用GO和COG分类工具可将这些序列分别划分为55个和25个功能类别,涉及信号转导和转录调控等功能。利用所获数据分析越橘R2R3-MYB基因,结果表明共得到21个R2R3-MYB。序列分析显示,这21个基因均含有完整的R2R3-MYB区域,在此区域内2（G）和4（W）等30个氨基酸保守不变。进化树分析结果显示,越橘R2R3-MYB基因分为11个亚组。其中,S4、S5和S6亚组中有6个基因涉及到花青苷生物合成。荧光定量PCR结果分析显示,这6个基因在果实发育的7个阶段均能表达,但表达模式不同,这6个基因可能对越橘果实着色具有一定作用。     

大白菜花茎蜡粉近等基因系转录组分析

为研究大白菜花茎蜡粉分子调控机制,针对大白菜一对花茎蜡粉差异的近等基因系进行了转录组比较分析.在有蜡粉材料RHL0651和无蜡粉材料RHL0652之间总共鉴定到7237个基因存在显著差异表达,主要富集在碳水化合物生物过程、原生质膜的组成成分和四吡咯结合分子功能.结合基因功能注释,筛选到17个蜡粉相关基因,包括蜡粉合成基...     

大岩桐花萼和幼叶转录组研究

利用新一代高通量测序技术平台Illumina Solexa GAⅡx对大岩桐花萼和幼叶进行转录组测序和数据从头组装及生物信息学分析,获得了长度大于100 bp的转录物22 821条;转录本总长度28.63 Mb,N50长度1 548 bp,序列平均长度953 bp。转录物注释结果显示,15 053条有同源比对信息;7 768 条无匹配序列信息,可能为大岩桐特有的基因序列。通过对花萼、幼叶中与激素代谢、信号转导相关的差异KEGG通路比较,推断在花萼中促进生长激素合成基因的表达比幼叶中强,激素信号转导组分基因的表达也比幼叶中强。     

Cross-amplification of SSR markers developed from Allium sativum to other Allium species

For genetic analysis of the genus Allium, which is composed of diverse species, we acquired 50 transferable and polymorphic microsatellite markers from A. sativum and tested them for transferability in five Allium species. Among the 50 simple sequence repeat (SSR) loci, the dinucleotide motif was the most prevalent, with a ratio of 50% (25/50), and (GT)n was more frequent than (GA)n within the dinucleotide motif. The average number of amplified alleles ranged from 1.452 to 1.910 and the accessions of A. tuberosum had a maximum of 4.8 alleles per accession with the GB-AS-104 SSR marker. Whereas A. porrum belonging to the Allium section revealed 73.0% transferability, A. altaicum and A. fistulosum appertaining to different sections showed low transferability, with a ratio of 47.6% and 48.0%, respectively. The phylogenetic results for these SSR markers did not deviate from previous classifications of the genus Allium. As the rate of successful amplification of SSR markers generally correlates with genetic distance, these SSR markers are potentially useful in the analysis of genetic relationships between or within Allium species.