厚壁毛竹与毛竹的抗寒生理比较研究

在冬季低温条件下,对厚壁毛竹和毛竹的叶、笋、芽3种器官脯氨酸(PRO)、丙二醛(MDA)含量及其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性等抗寒生理指标进行了测定和分析.结果表明:厚壁毛竹叶、笋、芽3种器官的脯氨酸(PRO)含量分别为48.73,23.39,48.76 mg/g均高于毛竹,...     

8个番石榴品种的转录组测序

[目的]获得番石榴转录本数据,探讨不同番石榴品种转录本之间差异.[方法]研究通过Illumina HiSeq 2500平台对红心(HX)、彩虹(CH)、紫红(ZH)、水晶(SJ)、秀珍(XZ)、彩叶变(CYB)、彩叶(CY)和紫星(ZX)等8个番石榴品种的8～9成熟果肉进行转录组测序,通过组装及数据库比对,获得大量番石...     

厚壁毛竹与毛竹叶片的光学解剖结构比较分析

采用常规石蜡切片技术,对厚壁毛竹Phyllostachys edulis‘Pachyloen’和毛竹Phyllostachys edulis的叶片进行比较解剖研究,分析厚壁毛竹和毛竹叶表皮、叶肉细胞和梭形细胞等性状的解剖特征。结果表明,厚壁毛竹与毛竹叶的解剖结构组成基本相似;同一竹种不同年龄竹叶间各解剖因子存在明显差异,1年生新竹叶片的梭形细胞最为发达,导管截面积,输水截面积和韧皮部截面积也均高于其他年龄竹;而3至5年生竹的叶角质层厚度、维管束鞘细胞截面积大于1年生和2年生竹。     

山羊5个组织的全长转录组构建与分析

【目的】构建山羊（Capra hircus）全长转录组,旨在改进参考基因组的功能注释。【方法】利用PacBio长读段测序技术对南江黄羊肝、脾、肾周脂肪、背最长肌和睾丸5个组织的混合样本进行高通量测序;对原始数据进行校正、聚类去冗余,最后用KEGG数据库对预测转录本序列进行功能注释。【结果】质控后获得28 432条高质量一致性全长序列,其中99.49%的序列被成功比对到山羊基因组;得到源自9 879个基因的19 115个转录本。进一步分析得到表达基因总数的41.39%发生了可变剪接;其中起始外显子可变剪接占比最高（36.47%）,外显子互斥占比最低（1.78%）。另外,144条序列未被比对到参考基因组上,这些序列的平均GC含量高达56.50%;利用KEGG数据库对其进行功能注释,揭示28个转录本与免疫系统相关。【结论】获得的测序数据全面涵盖混合样本中表达的转录本,证明了山羊基因组转录的复杂性。研究结果总体上提高了每个基因平均表达的转录本数量,证明可变剪接的广泛存在;未成功比对的转录本序列GC含量较高且许多转录本来自免疫基因的表达。     

椰子织蛾转录组分析

为获取入侵性检疫害虫椰子织蛾的基因信息,利用高通量测序技术对该害虫进行了转录组测序。结果表明：经拼接共获得了37 416条unigenes,平均长度为803 bp,N50为1 415 bp;通过BlastX比对,有19 154条unigenes(51.19%)成功在Nr中被注释。在Nr中成功注释的unigene,与黑脉金斑蝶同源性最高,达到68.45%;在GO注释中,共有14 131(37.76%)条unigenes被成功注释到细胞组分、分子功能和生物过程3大类的54个分支;在COG数据库中,成功注释的8 606条unigenes被注释到26个分类;在KEGG中,共有6 171条(16.49%)unigenes被注释到5大类通路的260条途径上。基于构建的转录组数据库,鉴定得到3 248个微卫星。     

杜梨叶片转录组分析

杜梨(Pyrus betulifolia Bunge)抗逆性强,叶色随季节变化而改变,被广泛用于沿海滩涂景观改造,是园林绿化中常用树种。为了解杜梨色叶相关基因调控途径,对杜梨叶片进行转录组测序,共获得67.7 Gb测序数据,通过组装共得到60 611个基因,其中包含1 059个新基因;与8个功能数据库进行比对分析,共57 669个基因得到了功能注释,注释效率为95.15%;GO分析发现,已注释的差异表达基因共涉及49个功能组,主要集中在膜(细胞组分)、催化活性(分子功能)、代谢过程(生物学过程)等中;KEGG分析发现,差异表达基因主要富集在碳代谢和植物-病原体相互作用等生物学过程中;共筛选出10个与类黄酮相关的基因,分别属于UDPGT等6个基因家族;在杜梨叶片转录组中共筛选出452 501个SNP位点,碱基转换类型所占比例远远高于颠换类型,表明杜梨具有丰富的SNP位点信息。本研究结果可为探究杜梨色叶分子机制等提供理论依据。     

干旱处理下2个梨品种转录组差异表达基因分析

【目的】以转录组数据为基础挖掘梨抗旱关键基因,为培育梨抗旱品种提供理论基础。【方法】以正常浇水和干旱处理下黄冠梨Pyrus bretschneideri‘Xuehuali’×P.pyrifolia‘Shinsseiki’和黄金梨P.pyrifolia‘Niitaka’×P.pyrifolia‘Nijisseiki’的叶片进行Illumina Hi Seq TM 2000高通量转录组测序分析,利用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库分析2个梨品种中的差异表达基因(DEGs)。【结果】2个梨品种间在正常浇水和干旱处理下分别发现了4 377和3 841个DEGs,其中只在干旱处理下的DEGs有1 340个。这些DEGs在GO数据库的3个本体生物过程、分子功能和细胞成分中富集到的数量分别是1 387、922和1 253个,与植物抗旱相关的代谢过程、应激反应和生物膜等条目分别富集到349、139和151个DEGs。仅在干旱处理下的1 340个DEGs被比对到102个KEGG代谢通路上,其中与植物内源激素相关的代谢通路有3个。将1 340个DEGs进行转录因子分析发现,被注释为转录因子的有37个,分布在17个转录因子家族中,其中乙烯应答转录因子(ERF)家族所拥有的DEGs最多,为11个。【结论】本研究发现了与梨抗旱相关的内源激素代谢基因和转录因子,干旱胁迫下这些基因在2个梨品种中差异表达,这可能与2个品种的抗旱性差异存在密切关系,为下一步梨抗旱分子机理研究奠定了基础。     

海南油茶2个优良单株的比较转录组学分析

选取“万海1号”和“万海4号”2个海南产油茶 ( Camellia vietnamensis )优良单株为试验材料,采用新一代高通量Illumina转录组测序技术,对二者进行转录组测序分析,并进行差异比较。结果表明,“万海1号”的特异性基因中,有651条被注释到与植株抗病性相关的途径,约占5.26%,有510条被注释到脂肪酸代谢相关的途径,约占4.12%;“万海4号”中有169条特异性基因被注释到倍半萜和三萜生物合成、油菜素类固醇生物合成、类固醇生物合成和单萜类生物合成等植物次生代谢相关途径。2个样本的单拷贝同源基因多被富集到与抗氧化能力相关的GO条目,以及与氨基酸合成代谢相关的KEGG条目,且P值均小于0.05,显示出显著的相关性。本试验可进一步探究海南本地油茶的生理特性及代谢过程,作为海南本地油茶的优良品种选育的科学依据。     

基于转录组的漆树MYB转录因子的筛选及分析

MYB转录因子家族是植物最大的转录因子家族之一,在植物生长发育、形态建成、次生代谢等的调控中起着重要作用。本研究在漆树转录组测序的基础上,应用生物信息学方法,筛选到48个漆树MYB转录因子,依据MYB保守域的特点将其分为3类:1条R₃-MYB 序列,21条R₂R₃-MYB序列和26条R₁-MYB序列。结果表明,蛋白序列分析显示,48条漆树MYB转录因子大部分属疏水性蛋白,且无规则卷曲和α螺旋在二级结构中占有较大比例。GO分析发现漆树R₂R₃-MYB蛋白共注释到生物学过程、细胞组分和分子功能3大类功能的27个亚类。系统进化分析将48个漆树MYB转录因子分为了8个亚组。表达谱数据分析表明,漆树MYB基因的表达具有组织特异性,11个在叶片中高水平表达,21个在茎中的表达量较高。研究结果为今后进一步解析漆树MYB转录因子的结构和生物学功能奠定基础,有助于进一步研究漆树MYB转录因子在次生代谢产物中的调控功能。     

中国濒危植物金钱松转录组测序 及生物信息学分析

金钱松是中国特有的孑遗单种属裸子植物,现存的自然种群数量很少,多被引种栽培,也是著名的庭院观赏树种。迄今为止,其遗传背景和基因组信息并不清楚,对于金钱松的保护及其遗传结构研究迫切需要基因组资源。采用Illumina HiSeqTM2500高通量测序平台对金钱松叶片进行转录组测序,经de novo组装共获得70 761条Unigene,平均长度为699 bp,N50的长度为1 300 bp,Q20和Q30序列分别占96.59%和91.29%。通过对7个不同的蛋白质和功能域数据库进行比对和功能注释,有43 674条Unigene(61.72%)注释成功。在GO数据库中,有28 355条Unigene按功能被划分成3大类56个小类,以执行生物过程的类区所占比例最多。通过KEGG pathway分析,有14 623条Unigene注释成功,发现了显著性富集的32条代谢通路,以代谢相关的基因最多。在KOG数据库中,有15 931条Unigene被分配到26个基因功能大类中,其中以参与一般功能、转录、翻译、修饰及蛋白运输的基因最为丰富。此外,利用MISA软件对转录组序列进行EST-SSR位点搜索与分析,共检测到2 260条Unigene含有2 462个EST-SSR位点,分布频率为3.48%,其中有180条序列含有一个以上EST-SSR位点,83条序列含有复合EST-SSR位点,以三核苷酸重复基元类型最为丰富,占42.53%(1 047个EST-SSR),重复次数主要以5～8次为主。这些重要的转录组序列为进一步了解金钱松生物学过程的分子机制提供了有价值的信息,并为未来的功能基因组分析、分子标记开发和群体遗传学分析提供了丰富的资源。     

芝麻发育转录组分析

【目的】系统了解芝麻发育及种子形成转录组特征,丰富芝麻转录组数据信息。【方法】选用6份芝麻样品（5个不同芝麻品种的完整植株、1份不同发育阶段的芝麻籽粒）,构建转录组测序文库并进行Illumina RNA-seq双端测序及生物信息学分析。【结果】共获得原始数据12.69 Gb,有效数据8.80 Gb。通过de novo拼接获得了长度大于100 bp的转录物26 837条（http://www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/TSA.html,登录号：JP631635—JP668414）;转录物总长度18.35 Mb,平均长度683 bp,N50长度1 006 bp。转录物注释结果显示,25 331条转录物序列具有同源比对信息;1 506条转录物序列无匹配（no hits）序列信息,可能为芝麻特有的基因序列。采用COG、GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为24个或42个功能类别,共涉及物质及能量代谢、信号传导、转录调控及防卫反应等诸多生理生化过程。通过比较不同材料间转录物序列及表达水平,初步确定1 277条序列在种子形成过程中表达量下调10倍以上,990条序列仅在芝麻植株中表达而未在籽粒中表达;660条序列在种子形成过程中表达量上调10倍以上,296条序列可能与种子形成特异相关。【结论】利用高通量测序技术对芝麻野生种和不同栽培种现蕾期植株以及种子形成过程的转录组进行研究,揭示了芝麻发育转录组的整体表达特征,在得到大量芝麻转录组unigene序列的同时,获得了一批在芝麻生长发育及籽粒形成过程中有重要功能的基因序列。为深入开展芝麻生长发育、籽粒发育相关基因功能及调控以及芝麻分子标记开发等研究提供了丰富的数据资源。     

蜡梅花转录组数据分析及次生代谢产物合成途径研究

蜡梅是特产于我国的具有优良观赏性状的传统花卉,除了用于园林绿化外,还具有重要的药用价值。蜡梅的分子生物学研究开展较晚,基因数据库资源极少。本文采用Illumina GAIIx高通量测序——转录组测序(RNA-seq)技术对蜡梅花进行转录组测序,获得了超过3.8Gb的数据。将获得的Unigene与4个基因数据库进行比较,并对Unigene进行功能预测。结果表明,蜡梅花转录组数据库中的Unigene可归纳到43个GO聚类中,其中有大量的基因与代谢过程、催化反应、结合过程和细胞进程相关。代谢途径的分析有助于对基因生理功能的预测,库中31142个Unigene可定位到266个不同的代谢分支中。对蜡梅花转录组的组装和功能注释获得了大量转录本信息,为蜡梅的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据来源。基于蜡梅花的生理特性,初步探索利用蜡梅花转录组数据库研究次生代谢产物,分析转录组数据库中与花香、花色、生物碱合成途径相关的基因,发掘蜡梅研究开发应用新领域。     

百山祖冷杉叶片转录组分析

[目的]百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)是我国大陆东南部唯一的一种冷杉属植物,自然分布于浙江省西南部庆元县境内海拔1750 m左右的狭小避风谷地,现仅存3株,为中国的特有植物.百山祖冷杉是国家一级重点保护野生植物,被认为是第四纪冰川期冷杉从高纬度的北方向南方迁移的结果,对研究植物区系演变和气候变迁等...     

冬瓜高通量转录组测序及分析

【目的】获得冬瓜转录组序列、遗传变异等信息,从中挖掘冬瓜基因数据及SSR分子标记,为冬瓜后续研究提供数据支撑。【方法】以冬瓜嫩叶为材料,利用Illumina HiSeq~(TM)2000技术对冬瓜进行转录组测序,构建数据库从中获得干净序列。经De novo拼接组装后,将获得的单基因簇(Unigene)数据在非冗余蛋白数据库(nonredundant protein database,Nr)、蛋白质序列数据库(Swiss Prot protein database,Swiss Prot)、基因本体论数据库(gene ontology,GO)、蛋白质真核同源数据库(eukaryotic orthologous groups,KOG)、东京基因与基金组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、蛋白质家族域数据库(protein families database,Pfam)6个公共数据库中进行比对,最终得到冬瓜单基因簇注释信息。利用MISA软件对转录组单基因簇进行搜索,获得单基因簇中的SSR位点。【结果】从冬瓜嫩叶中得到62 021 032条高品质序列,组装后获得40 611条单基因簇,平均长度955 bp。将所有单基因簇在Nr和Swiss Prot数据库中进行比对,结果分别比对到27 474及19 573条单基因簇;在GO数据库中,所注释到的10 659条单基因簇分别匹配到生物功能、分子功能和细胞组分3个本体的47个功能组中;与KOG数据库进行注释比对,根据其功能将注释到的单基因簇划分为25类;KEGG数据库比对注释到10 799条冬瓜的单基因簇,可分为5个大类、19个亚类、125条代谢途径;在Pfam数据库中比对到17 990条单基因簇,分属于369个类群。SSR位点搜索发现,有5 086条单基因簇包含SSR序列,获得5 474个SSR位点。【结论】利用高通量测序获得大量冬瓜转录组信息,有助于从分子水平对冬瓜进行深入研究。     

厚壁毛竹的主要化学成分及其稀酸水解成分分析

以1年生、2年生和5年生厚壁毛竹的秆、枝、叶为研究对象,对其主要化学组成进行分析;同时对竹粉和综纤维素进行稀硫酸处理,分析其糖及抑制物的浓度。结果表明：随着竹龄和部位的不同,厚壁毛竹的主要化学组成呈现一定的变异规律,叶片的灰分含量最高,秆部灰分含量最低,叶片的苯醇抽提物最高;1年生厚壁毛竹秆部的纤维素含量最高,不同竹龄的厚壁毛竹的综纤维素含量变化不大;5年生厚壁毛竹秆部的酸不溶木质素含量最高,而1年生厚壁毛竹叶片的含量最低;秆的各种糖浓度均大于枝,枝的糖浓度均大于叶;抑制物中乙酸的浓度最高,乙酰丙酸的浓度最低;竹粉中糖含量及抑制物浓度均比综纤维素高。     

芒果2个不同花芽分化时期转录组分析

[目的]分析芒果不同花芽分化时期的转录组,了解成花过程相关基因的表达情况,为芒果开花时间的分子调控机制研究提供理论参考.[方法]以芒果品种南逗迈4号为材料,采用Illumina高通量测序技术,分别对其新梢停长期(I期)和基部膨大期(II期)2个不同花芽分化时期顶芽进行转录组测序,并利用基因功能注释、差异表达基因筛选等生物信息学方法对测序获得的高质量序列进行分析.通过实时荧光定量PCR(qPCR)检测差异表达基因的表达情况以验证转录组测序结果的可信度.[结果]共获得85691条Unigenes,平均长度为870 bp,N50为1077 bp,与UniProt数据库比对,发现48589条Unigenes有同源信息,注释比例为56.7%,广泛涉及细胞组分、生物过程和分子功能三大类,共55个小类,其中参与生物过程的Unigene数量最多(有21个小类),以参与分子功能的Unigene数量最少(有14个小类).以Fold-Change≥2为条件,筛选出花芽分化Ⅰ和Ⅱ期转录组间的2031个差异表达基因,其中1073个基因表达上调,958个基因表达下调,涉及247条代谢通路,富集的KEGG通路为内质网蛋白加工、次生物质的生物合成和积累、糖代谢和光合作用等,其中注释为内质网蛋白加工的基因数量最多.从2个不同时期顶芽的转录组数据中获得了春化、光周期、赤霉素(GA)、成花抑制、自主和年龄等途径的开花相关基因.将MiSOC1、MiVIN3、MiDof和MiMADS1的qPCR检测结果与其转录组测序结果进行比对,发现这4个基因虽然在II期的表达量比Ⅰ期上调差异倍数上存在一定差异,但表达量变化趋势一致,说明转录组测序结果的可信度较高.[结论]芒果花芽分化过程与内质网蛋白加工、次生代谢生物合成、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等途径密切相关,可为芒果花期人工调控和产期调节提供参考.     

蓝尾蝾螈皮肤转录组及活性多肽分析

通过对蓝尾蝾螈皮肤进行转录组测序,首次报道了蓝尾蝾螈皮肤的转录组及其活性多肽成分.采用Illumina Hiseq4000共测定了6.65 Gb数据;组装和去冗余后共获得75 462个unigene,其N50、GC含量、平均长度、总长度分别为1 617 bp、45.64%、818 bp、61 801 999 bp.通过基因注释,共获得34 850个非冗余注释unigene(占unigene总数的46.18%),注释结果为两栖类物种的unigene数目约占注释总数的16%.根据unigene的COG和GO注释结果,统计了各自的功能分类.其中,对鉴定到的多种活性多肽进行了初步的生物信息学分析,为诠释蓝尾蝾螈皮肤生理学功能提供依据.     

基于转录组数据的芦笋EST-SSR标记的开发及通用性分析

【目的】明确芦笋转录组中SSR位点的分布规律,开发高信息量的EST-SSR标记并分析通用性,为天门冬属植物系统进化分析、功能基因挖掘及分子标记辅助育种提供工具。【方法】以笔者课题组前期获得的15个芦笋根系RNA-seq数据为基础,采用MISA软件检索SSR位点、Primer 3.0软件批量设计引物及TB-tools软件批量e-PCR与Primer-blast程序逐一e-PCR相结合的方法剔除非有效引物。通过与基因组序列比对,获取标记所属基因ID、物理位置、潜在功能等信息。随机合成引物50对,以9份芦笋、7份天门冬、5份文竹和3份蓬莱松种质为材料,检测引物有效性、多态性和通用性。【结果】共检索出SSR位点36 590个,分布于30 229条Unigene,发生频率为4.78%,平均间距为9.17 kb。SSR位点非均匀分布于10条染色体,7号染色体数量最多（4 642个）,3号染色体密度最高（37.86 SSR/Mb）。SRR位点从单核苷酸至六核苷酸均有分布,以三核苷酸（46.92%）类型最丰富,AG/CT(16.58%)基序最具优势。成功设计EST-SSR引物19 695对,经e-PC...     

基于全长转录组测序的牛脂肪组织可变剪接事件分析

为探究可变剪接影响下更为复杂的脂肪沉积调控网络,明晰可变剪接事件的发生对脂肪沉积调控机制的影响,本研究基于PacBio测序平台的第三代测序技术,对夷陵黄牛腹腔脂肪、皮下脂肪、肌间脂肪进行全长转录组测序分析。共发现15 445个基因检测到50 520个可变剪接,占牛全部基因的33.4%。对这些基因进行富集分析发现,83个GO条目显著富集,这些显著富集的通路可能参与脂肪沉积网络的调控,其中16个与脂质合成及代谢相关,27条KEGG通路显著富集,其中15条与脂质合成及代谢相关。使用KOG、KEGG、NR、Swiss Prot、GO数据库对测序序列进行注释,80 756条序列共注释到69 259个基因,94 458条CDS序列及对应的pep序列。其中GO分析中15 039条序列富集到507个生物学过程条目,7 907条序列富集到214个细胞组分条目,30 672条序列富集到559个分子功能条目。KEGG数据分析富集到34条通路共49 710条序列,其中7 002条序列参与信号转导途径。以上结果表明,牛脂肪组织存在大量可变剪接事件,并且这些发生可变剪接事件的基因对脂肪沉积的调控发挥重要作用,这可...     

红蓝光处理草莓组培苗的转录组测序与分析

【目的】光质对草莓的生理生化关键通路及基因的调控极为重要,为进一步研究草莓光敏基因奠定基础,同时也为草莓无毒种苗的繁育提供一定理论依据。【方法】以‘章姬’草莓组培苗为试材,以红蓝光的6种光配比处理为条件,采用转录组测序分析、pathway分析、KEGG数据库分析等技术试图从分子水平进行研究光处理对草莓组培苗的影响机制。【结果】获得了6个转录组文库,分别获得的Clean reads为34,325,533、34,870,504、36,127,081、22,665,945、23,731,628、26,593,530,基于KEGG数据库的分析,对受光质调节的4个通路糖酵解/糖异生代谢通路、卟啉和叶绿素代谢通路、光合作用、植物激素信号转导通路中差异性表达基因的数量及位置进行了具体分析。【结论】不同配比的红蓝光对草莓组培苗的有机物的积累与代谢、光合作用、叶绿素的产生与代谢、植物激素的产生均有明显作用,为下一步进行具体基因的研究提供方向和依据。