利用小RNA深度测序快速鉴定草莓病毒

病毒侵染直接影响草莓的生长发育及果实品质,快速检测及鉴定病毒是病毒防治的前提.本研究以'丰香'草莓和'哈尼'草莓为试材,利用小RNA(sRNA)测序结合RT-PCR技术对2种栽培草莓品种中存在的病毒进行了研究.对sRNA测序结果进行组装和注释,结果表明:在混合样品中共有242个contigs比对到5种草莓病毒,分别为草...     

基于草莓基因组序列高通量开发月季SSR标记

研究根据草莓基因组和月季基因组的同线性关系,高通量开发月季SSR共显性标记。利用MISA软件对总长206.8Mb的草莓基因组序列进行扫描,共识别49 029个SSR位点,平均每4.2 kb包含1个SSR位点。利用primer3软件成功对21 288个SSR位点设计引物。利用中国古老月季品种‘月月粉’(Rosa chinensis‘Old blush’)和园艺品种‘无刺光叶蔷薇’(Rosa wichuriana‘Basye’s thornless’),随机选取300对SSR引物进行PCR扩增,40对引物获得清晰条带,扩增率为13.3%,发现其中8个可转移的SSR位点位于草莓基因组第六染色体63 959 bp的基因组区间。研究结果为月季和草莓间的比较基因组学研究提供了分子证据,为月季生物学研究提供宝贵的标记资源。     

基于高通量测序技术鉴定栽培草莓资源携带的病毒种类

分析草莓种质资源的病毒携带情况,为草莓脱毒种苗的繁育和病毒病的防治提供依据。针对保存的86份栽培草莓材料,分别提取每份材料的叶片总RNA,将待测草莓总RNA混样,然后采用高通量测序技术进行测序。根据每种病毒的序列保守区设计引物,采用RT-PCR对高通量测序的结果进行验证。利用设计的引物分别对每份草莓品种材料进行RT-PCR检测,明确每份材料的带毒情况。测序结果表明,从86份草莓资源中检测出3种病毒,分别为草莓斑驳病毒(strawberry mottle virus,简称SMoV)、草莓镶脉病毒(strawberry vein banding virus,简称SVBV)和草莓白化病毒(strawberry pallidosis-associated virus,简称SPaV),该结果与RT-PCR验证的结果相符。在所有86份供试样品中,28份材料带有病毒,病毒感染率为32.56%;其中,23份材料带有SVBV;11份材料带有SMoV;5份材料带有SPaV。单一病毒侵染样品18份,复合侵染材料共10份,草莓种苗带毒率高,草莓病毒病危害严重。     

基于高通量测序的技术检测梨树病毒

【目的】 研究运用基于高通量测序的技术检测梨树病毒,为梨树病毒的检测提供新方法。【方法】 于2014年、2017年、2018年4月中旬采集库尔勒香梨花朵若干,分别进行转录组测序,将得到的序列经过转录本拼接、层次聚类和基因功能注释,筛选出注释为植物病毒的序列作为候选病毒序列。利用RT-PCR方法检测随机采集的香梨枝条样品,验证高通量测序结果的可靠性。【结果】 根据3组转录组测序数据的生物信息学分析结果,分别对注释为来源于植物病毒的66、202和921条基因序列进行分析。3种梨树中已报道的病毒,分别是苹果茎痘病毒、苹果茎沟病毒和苹果褪绿叶斑病毒,以及梨树中未报道的芸薹黄化病毒。采用设计的特异性引物,通过RT-PCR技术对筛选出的4种病毒进行扩增验证,结果扩增出苹果茎痘病毒和苹果茎沟病毒的目的片段。【结论】 高通量测序技术可作为检测梨树病毒的一种快速、有效手段。     

基于Illumina高通量测序技术分析草莓表面微生物结构

为了解不同基地草莓表面微生物的结构特点,在浙江省8个草莓生产基地采集草莓样本,并提取表面微生物DNA样本,利用特异性的引物分别对细菌16S rRNA基因的V3~V4区进行PCR扩增,然后基于Illumina高通量测序技术分析不同基地草莓微生物的菌群结构。结果表明,不同基地草莓表面微生物在门的水平上主要包括变形菌门、厚壁菌门、蓝藻细菌门、放线菌门、拟杆菌门;在属的水平上,优势菌属主要为布赫纳氏菌属、甲基杆菌属和葡糖杆菌属,其中所检出的寡养单胞菌属、苯基杆菌属、埃希杆菌属和葡萄球菌属均具有一定的致病性。由此说明高通量测序技术应用于草莓表面微生物的分析,可在一定程度上提供草莓污染的病原菌信息。     

高通量测序技术在植物病毒分类中的应用

植物病毒寄生可引起植物病毒病,甚至对植物造成毁灭性伤害.高通量测序技术(high-throughput sequencing, HTS)提供了一种快速、低成本、深度测序的解决方案,在病毒鉴定、新病毒检测和病毒基因组多样性等研究中具有优势,促进了植物病毒分类的研究.本文概述了HTS技术检测病毒的进展、在植物病毒学领域应用案例和该方法检测病毒的优缺点,旨在说明HTS技术对病毒鉴定、新病毒发现和病毒分类的重要贡献,提出新病毒检测和鉴定是亟待解决的问题,为植物病毒病的预防提供参考.     

基于高通量测序的草莓白粉病病原菌分析

[目的]了解昆明地区冬草莓主要栽培品种白粉病病原菌的种类和离体后病原菌种群的变化.[方法]2019年2-4月在昆明市草莓白粉病爆发区3个不同地点取样,基于Illumina MiSeq高通量测序,对昆明地区3个冬草莓主要栽培品种章姬、红颜、桃香的白粉病患病部位表面的真菌群落组成与结构进行了分析,并将离体白粉病样品在人工气...     

利用高通量测序技术发现植物小分子RNA研究进展

 小分子RNA是一类长约20～30个核苷酸的非编码RNA分子,其介导的转录后基因调控是植物中的一种新型基因调控机制。它在植物的生长发育和适应外界各种环境胁迫的过程中起着非常重要的作用。植物中小分子RNA数量巨大、种类繁多,而高通量测序技术的出现大大加快了它们的发现过程。本文在简要介绍目前已知植物小分子RNA的类型及特点的基础上,综合阐述近年来利用高通量测序技术克隆和分析植物小分子RNA的研究成果,以期反映当前植物小分子RNA的基因组分布规律、功能和进化等方面的最新研究进展。     

高等植物线粒体基因组测序和序列分析

线粒体是真核细胞内的重要细胞器,是一种遗传上半自主性的细胞器,编码与自身功能相关的部分基因,参与生命活动一些过程。植物的线粒体基因组较动物的更为复杂,且与植物细胞质雄性不育和物种进化密切相关。本文概述了植物线粒体基因组测序工作,并在此基础上,综述了植物线粒体基因组的大小、组成形式、基因组序列的结构特征、基因组成,分析表达特点、RNA编辑、序列重组,以及线粒体基因组进化、线粒体相关的雄性不育机理研究的研究进展。     

基于高通量测序的福安刺葡萄基因组初步研究

为进一步了解福建福安刺葡萄的遗传背景,寻找刺葡萄与欧亚种葡萄之间的遗传差异,本研究基于高通量测序技术展开对福安刺葡萄基因组的分析,共得到测序数据8.4Gb,鉴定出3 192 484处非冗余遗传差异。差异位点分布位置结果显示,30.34%的差异位于基因间区,3.67%的差异位于基因外显子区。通过对比葡萄参考基因组序列,共鉴定出刺葡萄基因组上存在1 863 237个同源SNP、1 244 590个异源SNP位点,表明本次测序所用的福安刺葡萄有可能是异源二倍体。     

口蹄疫病毒全基因组序列特征分析

对口蹄疫病毒全基因组序列特征的分析有助于了解口蹄疫病毒复制、翻译等生命活动的相关机制.利用DNAStar和DNAMAN软件,对249株口蹄疫病毒全基因组序列进行了比对分析.结果表明,口蹄疫病毒ORF的长度为5 982～7 020 bp,平均长度为6 975 bp,编码1 994～2 340个氨基酸.各基因的核酸序列同源...     

利用高通量测序技术分析猪抗体库的组成特征

宿主适应性免疫系统通过产生种类多样的抗体保护其免受病原侵害,而传统的低通量测序方法无法完成对宿主抗体库的测序。本研究通过多重聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)从猪外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell, PBMC)中扩增获得猪B细胞受体(B cell receptor, BCR)重链文库,经二代测序建立并分析健康猪抗体库的组成特征。结果表明:3周龄仔猪在正常情况下对抗体库IGHV、IGHD、IGHJ基因使用具有偏好性,其中IGHV1-4和IGHV1S2是使用最频繁的2种V(variable)基因,有8种IGHV基因的使用频率之和超过80%,另外发现重链互补决定区3(heavy chain complementarity determining region 3, HCDR3)的长度呈正态分布,平均长度约为15.8个氨基酸。本研究成功建立了适用于猪抗体库的高通量测序方法,可为未来进一步深入理解不同状态(生理、病理)猪抗体库的特异性组成提供有效的研究方法。     

百合病毒的高通量测序鉴定和RT-PCR检测

为明确百合在生产中被病毒侵染的情况,利用高通量测序技术对云南、浙江等地的百合染病样品进行病毒鉴定,通过序列比对和拼接,获得了车前草花叶病毒(plantago asiatica mosaic virus,PlAMV)、百合斑驳病毒(lily mottle virus,LMoV)、大丽花花叶病毒(dahlia mosaic virus,DMV)、黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、玄参花叶病毒(figwort mosaic virus,FMV)、玫瑰黄脉病毒(rose yellow vein virus,RYVV)、大丽花普通花叶病毒(dahlia common mosaic virus,DCMV)、木薯脉花叶病毒(cassava vein mosaic virus,CsVMV)等8种已知病毒和2种未知病毒的序列信息。对从云南、浙江、江西、上海、广东、湖南6个省(市)采集的48份百合样品进行了上述8种病毒的RT-PCR检测。结果显示,在百合样品中,DMV、RYVV、PlAMV和LMoV发生普遍,检出率均高于95%,FMV检出率高于85%,CMV检出率最低,且...     

基于454FLX 高通量技术的厚朴叶绿体全基因组测序及应用研究

目的解析高粱泡(Rubus lambertianus)叶绿体基因组特征。方法采用高通量测序技术对高粱泡叶绿体基因组进行测序,经组装和注释后,对其叶绿体基因组进行结构、基因组成及密码子偏好性等特征分析,并使用maximum likelihood 法构建高粱泡与48个悬钩子属及2个路边青属植物的系统发育树。结果高粱泡叶绿体基因组结构为经典四段式结构,其大小为156 266 bp,总GC含量为37.2%,大单拷贝区和小单拷贝区长度分别为85 849和18 855 bp,反向互补重复区长度为25 781 bp,共注释131个基因,包含86个蛋白质编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因。高粱泡叶绿体基因组密码子中有33个以A、U结尾,18个密码子确定为最优密码子;ENC-plot等绘图分析揭示其密码子偏好性更多地受自然选择影响。系统发育树表明：高粱泡与棕红悬钩子亲缘关系最近,其次是蛇泡筋和锈毛莓。结论高粱泡的叶绿体基因组相对较大,且较为保守,并与棕红悬钩子亲缘关系最近。研究结果可为高粱泡乃至悬钩子属植物叶绿体基因组系统进化分析提供重要的理论参考。     

基于高通量测序组装‘赤霞珠’叶绿体基因组及其特征分析

【目的】以欧亚种葡萄‘赤霞珠’(Cabernet Sauvignon)为试材,建立适于葡萄属(Vitis)植物完整叶绿体基因组组装及其特征分析的方法,为研究葡萄属植物的进化和系统发育提供方法指导。【方法】采用Illumina Hi Seq PE150双末端测序策略对其全基因组DNA建库测序,建库类型为350 bp DNA小片段文库,测序深度为10倍。以已发表的拟南芥(Arabidopsis thaliana)和欧亚种葡萄‘黑比诺’(Pinot Noir)的叶绿体基因组序列为参考,通过BLASTN比对提取葡萄叶绿体基因组序列,并用SOAPdenovo软件进行组装,得到‘赤霞珠’完整的叶绿体基因组并对其进行特征分析。【结果】基于高通量Illumina测序,共获得5.2 G的全基因组原始数据,其中,葡萄叶绿体基因组序列为0.42 G,约占全基因组序列的8%。用抽提出来的葡萄叶绿体基因组序列成功组装出‘赤霞珠’完整叶绿体基因组。特征分析表明,叶绿体基因组序列全长160 676 bp,包括大单拷贝区(large single copy,LSC)、小单拷贝区(small single copy,SSC)和2个反向重复序列(inverted repeat,IRA和IRB),长度分别为89 134、19 072和26 235 bp,具有典型被子植物叶绿体基因组环状四分体结构;共注释得到154个基因,包括99个蛋白编码基因、47个t RNA基因和8个r RNA基因;其叶绿体基因组的GC含量为37.43%;共检测到37个串联重复序列(tandem repeat sequence)和53个散在重复序列(dispersed repeats),其中,绝大部分串联重复序列的长度为11—42 bp,占叶绿体基因组序列的0.83%,而散在重复序列占叶绿体基因组序列的5.33%;此外,还检测到50个简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)位点,大部分的SSRs均由A或T组成,同时SSRs在‘赤霞珠’叶绿体基因组上的分布是不均匀的,LSC区段含有39个SSRs,而SSC区段和IR区段分别仅有7个和4个SSRs;与蛋白编码基因对应的密码子偏好使用A/T碱基,并且编码亮氨酸(L)的密码子使用频率最高,而编码半胱氨酸(C)的密码子使用频率最低;系统发育分析表明‘赤霞珠’与‘黑比诺’、夏葡萄(Vitis aestivalis)、圆叶葡萄(Vitis rotundifolia)亲缘关系最近。【结论】基于全基因组高通量测序的方法,成功组装出‘赤霞珠’完整的叶绿体基因组,与传统获得叶绿体基因组的方法相比,此方法不需要分离叶绿体和提取cpDNA,缩短了试验时间、降低了劳动强度,并且极大地提高了试验的可行性。‘赤霞珠’叶绿体基因组的基因结构、基因顺序、GC含量和密码子偏好性均与典型的被子植物叶绿体基因组类似。     

高通量基因组测序在农作物基因定位与发掘中的应用

随着新一代测序技术的发展和测序成本的不断降低,高通量测序在植物研究领域中得到广泛应用。通过简要阐述近年来高通量基因组测序在农作物研究中的应用进展,重点介绍了基于基因组重测序的作物基因定位与发掘新方法。这些将为农作物新品种选育和改良带来新思路,极大地缩短育种进程。     

基因组测序技术及其应用研究进展

基因组测序技术从第1代Sanger测序经第2代高通量测序已发展到第3代单分子测序,第2代高通量测序技术是当前基因组测序中最主要的分析技术。对高通量测序技术在全基因组de novo测序、全基因组重测序、简化基因组测序、宏基因组测序分析和表观基因组学研究等领域的应用原理、步骤及现状进行综述,以为基因组测序技术的应用提参考。     

利用高通量测序技术探究淞江鲈体表细菌的分类

微生物引起的皮肤溃烂是淞江鲈(Trachidermus fasciatus Heckel)常见的慢性感染性疾病,也是人工养殖过程中导致其产量下降的重要因素之一。现代微生物群落的主要研究方法不依赖于分离培养,而采用DNA高通量测序技术。高通量测序技术中为了提高测序效率、区分不同样本,引入了标签序列(barcode)。本研究探索Illumina MiSeq平台双向测定淞江鲈表皮菌群样本16S rRNA基因的V1~V3区序列的可行性,并且考察barcode长度和测序量对细菌群落结构分析的影响。结果表明:双向测序的拼接成功率达93%,可以成功识别V1~V3区。不同长度的barcode对序列分库有较大影响,建议采用12 bp以上长度的barcode。样本中有效序列的数目对可操作分类单元(OTU)的划分影响很大,在测试的有效序列数范围内,OTU数随有效序列数线性增加。当测序量达到6 000~9 000时属及以上分类数曲线逐渐进入平台期,可覆盖样本中的大部分种属。结合测序和文献结果,可推测黄杆菌属(Flavobacterium)、希瓦氏菌属(Shewanella)、假单胞菌属(Pseudomonas)可能与淞江鲈皮肤溃烂相关。     

高通量测序解析冰鲜刀鲚细菌群落变化特征

为了研究养殖刀鲚冰鲜保存过程中细菌群落组成及变化情况,采用Illumina Miseq高通量测序方法对冰鲜条件不同贮藏时间（0、3、6、9、12、15、18 d）刀鲚肌肉样本细菌的16S rRNA基因的2个高变区（V3—V4）进行测序,比较其细菌多样性及门、属水平的细菌相对丰度,并进行主成分分析、Heatmap分析以及特定腐败菌分析。结果显示,7组样品细菌分布于40门787属,冰鲜条件下刀鲚肌肉的优势致腐败菌属为假单胞菌、微杆菌属和气单胞菌属。主成分分析显示,刀鲚腐败前后的微生物结构存在差异。Heatmap图分析显示新鲜样本的细菌丰度最大。3组冰鲜贮藏6 d前的样品群落结构较相似。贮藏12 d时常见致腐菌（微杆菌属、假单胞菌属、气单胞菌属）占比显著提高,其细菌的多样性及丰富度最低。随着冰鲜保存时间的延长,刀鲚肌肉的细菌菌落结构产生了动态变化。冰鲜保存6～9 d后刀鲚肌肉的细菌菌落结构变化较大,研究结果可以为预测冰鲜刀鲚货架期提供参考。     

Asia1型口蹄疫病毒基因组的测序分析

对中国口蹄疫病毒Asia1/JS/2005毒株的全基因组进行了分段扩增并测序。结果表明,该毒株的基因组全长为8 174 nt,其中 5’UTR 为1 092 nt;ORF为6 990 nt;3’UTR为92 nt。利用DNAstar软件对该毒株和Asia1型其他24毒株基因组序列进行同源性分析表明,该毒株的非结构蛋白和5’UTR比较保守。研究还发现了可能与生物学功能相关的新的保守和变异区域。系统树分析表明Asia1/JS/2005, Asia1/1/YZ/2006,Asia1/WHN/2006,Asia1/HN/2006和Asia1/YS/2005属于同一分支,表明这些毒株间有着紧密的遗传关系,其中与其亲缘关系最为密切的是Asia1/YS/2005。