滇东南濒危植物长梗杜鹃转录组微卫星特征分析

[目的]全面了解滇东南特有濒危植物长梗杜鹃转录组SSR位点的分布及序列特征,为长梗杜鹃的保护和合理开发利用提供遗传学资料,为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。[方法]利用Illumina Hiseq 4000高通量测序平台对长梗杜鹃叶片进行转录组测序,再通过MISA软件对测序所得Unigenes进行SSR位点的发掘和分析。[结果]发现含SSR的序列17 354条,共得到23 192个SSR,出现频率为31.30%,平均每3 kb出现1个SSR。二碱基和三碱基重复为长梗杜鹃SSR主要重复单元类型,分别占SSR总数的69.25%和15.07%,187种重复基元中,所占比例最高的是(AG/CT)n(62.01%),其次是(A/T)n(12.34%)、(AC/GT)n(4.52%)和(AAG/CTT)n(4.23%)。在SSR和CDS的交集基因中,共发现15 908个SSR位点,其中2 792个位于编码区,出现频率为0.076 SSR/kb,而非编码区为0.344 SSR/kb,在基因编码区中出现频率最高的是三碱基重复(1 356,48.57%)。在不同长度重复单元中,二碱基重复SSR长度变异程度最高,其次是单碱基重复。长梗杜鹃SSR的频率和长度呈显著负相关(P0.01),相关系数为-0.566。[结论]长梗杜鹃转录组SSR位点的出现频率高、分布密度大、基元类型丰富、重复次数较高、长片段较多,具有较高的多态性潜能,用于遗传分析的潜力很大,能满足该物种的保护遗传学研究。     

蕨类植物芒萁幼孢子体转录组高通量测序及特征分析

[目的]采用高通量测序技术Illumina Mi Seq250获得蕨类植物芒萁的孢子体转录组数据,以期为芒萁的生长、发育、代谢调控、微进化机制分析等提供重要的分子信息。[方法]应用生物信息学方法对测序获得的大量单基因簇(Unigene)进行基因功能注释、代谢途径及微卫星分析等。[结果]本研究共获得18 463 296条序列读取片段(reads),总碱基数为4.62Gbp序列信息,经序列组装最终得到63 169个Unigene,平均单条Unigene长度为863 bp,N50为1 587 bp,其中分布在200 500 bp长度区间Unigene占总数的55.4%。数据库中的序列同源性比较表明,26 826个Unigene与其他物种的已知基因具有不同程度的同源性。芒萁转录组中的Unigene根据GO功能大致可分为细胞组成、分子功能和生物学过程3大类47个分支,其中有大量的Unigene与细胞进程、绑定活性、代谢过程和催化活性相关。将Unigene与COG数据库进行比对,根据其功能大致可分为26类。以KEGG数据库作为参考,依据代谢途径可将Unigene定位到257个代谢途径分支。此外,利用MISA软件检索2 6碱基微卫星,共找到13 286个SSR。在不同长度微卫星中,三核苷重复数量最多,占总数的40.41%。在各重复基序类型中出现频率最高的为AG/CT(14.45%)与AAG/CTT(12.39%)。利用重复基序开发的多态性SSR标记,可应用于芒萁不同个体的基因型分型鉴定。[结论]本研究获得了较高质量的芒萁转录组数据库,揭示了芒萁孢子体生长发育过程中表达基因的功能总体特征,可为芒萁进一步的功能基因挖掘和分子标记规模化开发奠定基础。     

银杏转录组SSR位点分布及其序列特征分析

[目的]为了探究银杏叶片转录组中简单重复序列(Simple sequence repeats,SSR)的位点信息,以丰富银杏分子标记库,为日后银杏SSR分子标记的筛选和开发、SSR遗传多样性分析、遗传图谱构建和品种鉴定及种质资源保护奠定理论基础.[方法]利用Illumina HiSeq?2500高通量测序平台获得银杏叶...     

枣转录组序列的微卫星特征分析

运用Illumina测序平台的RNA-seq技术对中秋酥脆枣的花、果实和枣吊进行了转录组测序,并对测序获得的Unigene进行微卫星特征分析。经序列组装和拼接,共获得34 587个Unigene,运用Misa软件分析发现12 624个微卫星。在所得转录组序列的单碱基至五碱基微卫星中,以单碱基微卫星最多(6 314个,50.02%),并以A/T(6 217个,98.46%)为主要重复单元;二碱基微卫星(3 335个,26.42%)次之,其中以AG/CT(2532个,75.92%)类型最多;再次是三碱基微卫星(2 871个,22.74%);最后是四碱基和五碱基微卫星,二者仅占所有微卫星信息的0.82%。单碱基微卫星所占比例最多,为枣最优势微卫星,而且其重复单元次数的变化明显高于其他重复类型,表明单碱基在整个枣转录组中变异最为活跃。     

基于锦绣杜鹃花蕾转录组的SSR标记开发及应用

[目的]探究锦绣杜鹃(Rhododendron pulchrum Planch.) EST-SSR的类型、分布频率和分布特征,开发有效的SSR标记,并验证其在遗传多样性研究和跨物种转移中的应用潜力。[方法]采用RNA-seq技术对锦绣杜鹃‘紫鹤’品种的花蕾进行转录组测序,MISA软件对组装的unigenes内部的SSR位点进行检索,分析其类型、分布频率。利用Primer 3.0软件设计引物,并对锦绣杜鹃群体和其近缘种映山红群体进行多样性检测,利用POPGENE-PC 2.2软件计算等位基因数、有效等位基因数、多态性位点百分率、Shannon’s信息指数、Nei氏多样性指数、观察杂合度、期望杂合度等参数。[结果]锦绣杜鹃‘紫鹤’花蕾转录组共有49 527个unigenes(43 766 249 bp),从中筛选出16 120个SSR位点(24.46%),发生频率为1·(2.7 kb)~(-1)。微卫星的重复次数主要集中在5～24次之间,二核苷酸发生频率最高(9 624个,59.70%),其次是单核苷酸(3 738个,23.19%),频率最低的为五核苷酸(42个,0.26%)。频率最高的重复基序有A/T、AG/CT、AAG/CTT、AGG/CCT、ACC/GGT、AGC/GCT、AAAG/CTTT、AAGAG/CTCTT、AGAGGG/CCCTCT等。选用13个多态性SSR标记对锦绣杜鹃群体进行PCR扩增,共得到71个等位基因,平均每个位点3～9个;有效等位基因数在各SSR位点之间变化范围为1.684～5.930;观察杂合度H_O和期望杂合度H_E的变化范围分别为0.000～1.000和0.433～0.848,平均值分别为0.696±0.426和0.705±0.129;Shannon’s信息指数I和Nei氏多样性指数h的变化范围分别为0.736～1.961和0.406～0.831,平均值分别为1.376±0.339和0.683±0.131。此13个标记在映山红群体中的跨物种扩增成功率为100%,并反映出丰富的遗传多样性。2个群体间的遗传差异93.4%存在于群体内部。[结论]基于AG/CT重复基序开发的13个SSR标记具有高度的多态性,为后续杜鹃花属植物的遗传多样性研究、遗传图谱构建、基因定位、分子标记辅助育种等研究奠定了基础。大别山野生映山红资源具有较高的遗传多样性,且杂合度过剩,遗传变异主要发生在群体内部。     

穗花杉的转录组测序及其转录组特性分析

[目的]通过对红豆杉科穗花杉属的穗花杉进行转录组测序,为穗花杉的萜类合成途径和分类学研究提供支持。[方法]利用Hi Seq2500技术对穗花杉的茎叶进行转录组测序。[结果]穗花杉转录组测序共得到8.14 Gb的clean data。从头组装共获得82 884条unigene,其中有27 495条unigene被注释。此外,在82 884条unigene中共搜索到2 827个SSR位点,单核苷酸重复SSR出现频率最高(60.1%),其次为三核苷酸重复SSR(25.4%)。在穗花杉unigene中挖掘出了1个牦牛儿基焦磷酸合成酶(GPS)、1个法尼烯基焦磷酸合成酶(FPS)和5个牦牛儿基牦牛儿基焦磷酸合成酶(GGPS)的同源基因,同时得到紫杉二烯合成酶(TS)同源基因13个。[结论]发现了20个与萜类合成有关的unigene和2 827个SSR位点,为今后穗花杉萜类生物合成研究,特别是紫杉二烯合成酶编码基因的研究打下了基础,也为该物种系统分类地位及遗传多样性研究提供了新的遗传信息。     

转录组在植物抗逆中的研究

逆境胁迫一直是限制植物生长发育的重要因素,对植物逆境胁迫的研究是植物研究的热点难点。转录组学的发展是研究基因转录调控的重要手段,利用转录组学技术对探究植物在非生物胁迫以及生物胁迫中基因的表达调控网络,研究参与逆境胁迫的分子机制有重要意义。对转录组学及其在植物抗逆中的研究进行总结。     

转录组和代谢组在林木真菌病害防御反应中的应用研究进展

真菌病害是林木的主要生物胁迫之一,严重影响林业生态安全和经济效益。近年来随着组学技术的突破,转录组技术和代谢组技术已成功应用于林木真菌病害研究,主要包括致病和抗病关键基因的挖掘、林木防御物质的动态合成、抗病分子育种等方面,但林木如何抵御真菌病害及其两者间的互作机制仍是今后研究的热点与难点。文中通过对林木遭受真菌侵染后的转录组信息和代谢组信息进行探讨,包括类黄酮物质合成途径、植物激素信号转导、林木防御关键基因和关键代谢物、关键防御机制及功能网络等,将在理论上丰富林木响应真菌病害侵染的过程,为林木和真菌病害的互作研究奠定基础,并为林木抗性育种和化学防治提供参考;此外,基于目前转录组和代谢组在林木真菌病害防御反应方面的研究,对林木基因组研究、多组学联合研究以及病原菌组学研究等进行展望,以期为林木真菌病害研究提供新思路。     

美国红枫转录组SSR序列分析

[目的]旨在全面了解叶色多彩明亮、抗逆性强的美国红枫SSR位点信息及序列特征,为开发新的功能基因相关且多态性良好的SSR标记提供依据.[方法]以美国红枫不同叶色的叶片为试验材料,经转录组测序后,利用MISA软件对美国红枫1 kb以上的Unigene进行SSR位点搜索;通过Excel软件进行SSR分布和序列特征分析并用P...     

杜仲Eucommia ulmoides的核型分析

以萌发种子的根尖为材料,对兰州地区引种的杜仲进行了体细胞染色体核型分析。结果显示：杜仲染色体较小,数目均为34条,与前人的研究结果一致;杜仲体细胞染色体核型有2类,第1类为2n=34=20m（2SAT）＋10sm＋4st,第2类为2n=34=20m（2SAT）＋12sm＋2st,在2类核型中均见到了随体染色体,随体均位于中部着丝点染色体的短臂上。2类核型中最长染色体与最短染色体的比值分别小于2,臂比值大于2：1的染色体的比例在1％～50％之间,按照stebbins的核型分类标准应属2A核型,与前人的核型分析结果差异较大。     

茶药混交试验初报

用茶叶和杜仲混交造林，分别与茶叶纯林和杜仲纯林进行对比试验，结果茶药混交林，杜仲切干造林效益最佳。     

杜仲种子发芽试验分析

杜仲为我国特有的经济树种和名贵中药，其皮为重要的中药材。采用传统的种子育苗法其发芽率一般不超过50％。将杜仲种子剥去果皮或剥去果皮并弃去胚根端部分胚乳，接种于Ms＋0．8％琼脂的培养基上进行发芽试验，种子发芽率分别为50％和94％。将种子分别置于10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的温度下培养发现，杜仲的最适发芽温度为20℃。     

杜仲大面积剥皮对再生的影响

为适应生产需要，对杜仲进行大面积剥皮试验。结果可看出，随气温升高，杜仲剥皮后再生效果明显增加；从单株看，阴面的再生皮愈合较好，残留尚未愈合的多系是午后受阳光直射的部位；剥充后，如遇连续２天下雨，则将影响再生皮的形成。     

杜仲生物技术育种研究进展

从杜仲组织培养、遗传多样性、性别相关分子标记、全基因组测序及遗传连锁图谱构建、功能基因和转基因方面对杜仲生物技术育种研究进展总结了杜仲生物技术育种研究进展,并指出了存在的问题及今后的发展方向。     

杜仲人工林中的邻体干扰

本文研究了四川地区杜仲（Eucommia ulmoides）人工林，杜仲个体生长速度与邻体效应之间的相互关系。以杜仲个体为基株，3m为半径圆内的个体均被定久为邻体，采用张大勇改进的干扰指九模型和杜种的生长速度进行回归分析，发现杜仲生长速度与邻体干扰指数之间有显著的线性关系，研究结果表明，杜仲林内，杜仲个体之间表现为强烈的种内竞争，个体生长的动力来自杜仲各个体对资源竞争所引起的自疏作用，邻体干扰效应的存在是确定杜仲人工林合理经营密度的重要理论依据。     

杜仲引种试验研究

集安市1996年春从河南洛阳引种杜仲进行栽培试验,结果表明：在自然驯化状态下,适应性强,无冻害,长势良好;12a生的纯林平均树高为7．2m,平均胸径为6．8cm,混交林平均树高为10．7m,平均胸径为5．5cm。干叶片有效成分分析结果显示：钙、磷、钾、钠、镁、铜的含量分别是原产地杜仲的1．3倍、2．9倍、1．6倍、52．6倍、1．6倍、1．4倍;还含有绿原酸2．49％、水溶性糖20．36％、蛋白质11．38％、氨基酸14．45％。     

杜仲多倍体诱变育种的研究

实验采用改良琼脂涂抹法(0.2%浓度的秋水仙碱与0.1%的琼脂混合成半固体)和直接滴渗法处理杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)幼苗顶芽进行多倍体诱变,并比较不同方法和不同处理时间的变异率,以期获得最有效的多倍体诱变方法。结果表明:用改良琼脂涂抹法处理2d效果最好,变异率达57.1%。所以,改良琼脂涂抹法是一种非常高效的多倍体诱变方法。     

紫叶杜仲叶色变异研究

以6年生紫叶杜仲和对照绿叶杜仲扦插苗为试材,测定了杜仲叶片中花色素苷、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性糖等叶色相关物质含量及叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和pH值在叶色表达期随时间(8-10月)的动态变化,分析了叶色变异与叶片叶绿素、花色素苷、可溶性糖、PAL活性、pH值的相关性,同时对紫色杜仲叶进行遮光处理并探讨光对叶色变异的影响.结果表明:紫叶杜仲叶片内花色素苷含量、PAL活性均高于绿叶杜仲的,而紫叶杜仲叶绿素含量和pH值却低于绿叶杜仲;在8-10月,其叶绿素含量、pH值呈下降趋势,花色素苷含量、可溶性糖含量、PAL活性表现出升高趋势;通过紫叶与绿叶杜仲的对比可以看出,紫叶杜仲叶片变异的主要原因是其花色素苷含量和M值显著高于绿叶杜仲;影响花色素苷和叶绿素含量的主要因子有PAL活性、温度、pH值、光照等,而可溶性糖含量与花色素苷相关性不强.