海兰褐壳蛋鸡小黄卵泡颗粒细胞全长转录组测序分析

【目的】获取鸡小黄卵泡颗粒细胞(granulosa cells of small yellow follicle, SYFG)全长转录组数据,为深入挖掘鸡卵泡发育内在分子调控信息提供参考。【方法】采用PacBio高通量测序平台,对海兰褐壳蛋鸡SYFG进行测序、过滤、聚类和矫正原始数据,获取全长转录本序列。通过生物信息学软件对全长转录本数据进行功能注释、转录因子注释、编码区序列(coding sequence, CDS)预测、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)预测筛选、简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)检测及可变剪接(alternative splicing, AS)和选择性多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation, APA)分析。【结果】通过测序共获得52 311条海兰褐壳蛋鸡SYFG全长转录本,长度主要分布于1～3 500 bp。通过与GO、KEGG、COG、NR、Swiss-Prot和Pfam数据库比对,对转录本序列进行注释,其中GO数据库注释了26 525条转录本,KEGG数据...     

牦牛皱胃全长转录组测序分析

【目的】获得牦牛(Bos grunniens)皱胃全长转录组数据库,深入挖掘牦牛皱胃功能基因。【方法】采用PacBio Sequel高通量测序系统,使用单分子实时(single molecular real time, SMRT)测序技术对成年牦牛皱胃全长转录组进行测序,对原始数据进行质控和去冗余分析,再比对参考基因组获取过滤后的非重复序列(Unigenes),使用多种生物信息软件对牦牛皱胃全长转录本数据进行功能注释、转录因子注释、编码区预测、简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)分析及可变剪接分析。【结果】通过测序共获得14 467 420条子序列,平均子序列长度为3 344.23 bp,质控得到循环一致性序列(CCS)有296 840条,全长非嵌合(FLNC)序列有277 402条,过滤和去冗余后对比参考基因组最终获得8 556条Unigenes。通过与NR、Swiss-Prot、KEGG、KOG、eggNOG、GO和Pfam数据库比对,对Unigenes进行注释,其中NR数据库注释了8 544条Unigenes; Swiss-Prot数据库注释了...     

鸭源马尿气球菌的鉴定及全基因组测序分析

为鉴定一株鸭源分离菌,并探究其生物信息学特性,本研究分别通过Pacbio Sequel三代测序技术和Illumina NovaSeq二代测序技术对该株鸭源分离菌进行全基因组测序;基于该分离菌16S rRNA基因序列构建进化树;通过GTDB基于基因组之间的平均核苷酸相似性及采用infer软件构建120个单拷贝基因序列进化树并对其分类;利用NR数据库比对分离菌全基因组蛋白编码基因序列;采用VFDB数据库分析该分离菌相关毒力基因;采用K-B纸片法测定分离菌对21种药物的药敏性试验;采用CARD数据库分析分离菌的耐药基因;利用GO、KEGG、COG数据库对分离菌进行基因功能、信号通路及基因的注释。测序结果显示分离菌由一个环形染色体和一个环形质粒组成,大小分别为2 133 811 bp和37 505 bp,GC含量分别为39.04%和35.03%;通过GTDB分类及NR数据库比对分析显示,该菌为马尿气球菌亚种;VFDB数据库比对发现6种致病毒力基因;药敏试验结果显示分离菌对红霉素、多西环素、庆大霉素、卡那霉素等多种药物耐药,CARD数据库比对发现6种耐药基因;基因功能分析显示,1 277个基因参...     

布鲁菌疫苗株S2全基因组测序及功能分析

为找出布鲁菌疫苗株S2基因组分泌性蛋白、参与生物学途径基因、细胞组件基因、分子功能基因、毒力相关因子及耐药基因,对布鲁菌疫苗株S2全基因组测序并进行Ⅲ型分泌系统效应蛋白预测、GO注释、VFDB注释、ARDB注释。全基因组测序结果表明,S2基因组大小约为3.3 Mb,杂合度和重复度较低,GC含量分布未出现异常。通过Ⅲ型分泌系统效应蛋白预测未找出S2分泌性蛋白。通过GO数据库注释,发现参与生物学途径基因有3 823个、细胞组件基因有1 949个、分子功能基因有2 585个。通过VFDB数据库注释,找出S2基因组有79个毒力相关基因,其中最大基因为8 604bp,最小基因为180bp。通过ARDB数据库注释,找出S2基因组有13个耐药基因,最大基因为3 225bp,最小基因为333bp;其中功能注释的有GL002835基因,是枯草杆菌肽类基因,此基因耐受抗微生物类药物。本研究为进一步了解布鲁菌S2基因组基本功能奠定了基础。     

全基因组重测序探究晋南牛优势性状的分子基础

【目的】探究晋南牛优势性状所基于的遗传基础，为后续晋南牛种质资源利用以及分子育种提供参考。【方法】采集12头健康的纯种晋南牛耳缘组织，提取基因组DNA进行全基因组重测序，将测序数据以及NCBI数据库12头红安格斯牛基因组数据比对到牛参考基因组(ARS-UCD1.2),检测群体SNPs位点，采用ANNOVAR软件对变异位点进行注释；对晋南牛与红安格斯牛变异基因进行韦恩分析，筛选晋南牛特异性变异基因并进行GO功能和KEGG通路富集分析，采用Cytoscape软件将显著富集的变异基因进行功能互作分析。【结果】晋南牛基因组DNA测序共获取clean reads 2 621 153 222条，Q30平均值达93.5%,碱基分布均匀且无明显偏向性，平均测序深度11.19×,覆盖率(≥4×)平均值为92.64%;检测到SNPs位点117 773 201个，注释外显子区域获得nonsynonymous、stopgain/stoploss SNPs共405 506个，覆盖于16 690个基因，筛选出晋南牛特异性变异基因5 289个。GO功能和KEGG通路分析表明，基因广泛富集于线粒体、核糖体、细胞器膜相...     

屎肠球菌自溶的基因表达差异分析

为探讨屎肠球菌自溶状态下基因表达变化,利用高通量测序技术进行RNA-Seq分析。差异基因分析显示,自溶状态下共有783个基因表达出现差异,其中在自溶状态下上调和下调的基因分别为689和94个。GO功能聚类分析显示,差异基因主要富集在细胞、细胞组分、生物合成、有机物质生物合成几个方面。KEGG富集分析发现,差异基因主要参与了核糖体、氨基酰基-tRNA生物合成、嘌呤代谢、肽聚糖生物合成、嘧啶代谢、同源重组、氨基酸合成等通路,且下调的差异基因主要富集在碳代谢、糖酵解/糖异生、丙酮酸代谢等能量代谢相关通路。说明屎肠球菌自溶状态下代谢出现了明显改变,对碳源的利用不足和合成能力的下降可能是导致屎肠球菌自溶发生的重要原因。通过分析屎肠球菌自溶状态下基因的表达情况,得到了充分的基因数据,为进一步研究屎肠球菌的自溶发生机制提供了基础。     

基于高通量测序的猪鞭虫雌、雄虫差异基因表达分析

为了探明猪鞭虫(Trichuris suis)雌、雄虫的转录组差异,丰富T.suis转录组数据信息,利用Illumina Hiseq2000对临床采集的T.suis雌、雄虫进行高通量测序,将组装得到的Unigenes在NR、GO、COG和KEGG数据库中比对注释,并进行差异表达基因分析。结果,T.suis雌、雄虫分别获得59 657 854条和48 414 184条高质量测序数据,分别组装获得21 026个和28 886个Unigenes。注释到NR、GO、COG和KEGG数据库的雌虫Unigenes数量分别为11 700、2 287、1 650和9 690个,雄虫Unigenes数量分别为12 902、2 414、1 791和10 377个,在NR数据库比对显示84.90%以上信息均来源于猪鞭虫。T.suis雌、雄虫共有4 320个差异表达基因。以雌虫为对照,雄虫中共有3 496个基因表达上调,有824个基因表达下调。共有906个差异表达基因获得160个KEGG通路富集,其中显著富集通路7个。在T.suis转录组中发现了许多重要基因的表达,包括与T.suis繁殖相关的主要精子蛋白、组蛋白H2A/H2B及卵黄蛋白原,与T.suis致病性、免疫及炎症调节相关的蛋白酶、丝氨酸蛋白酶抑制分子和半胱氨酸蛋白酶抑制分子,以及众多未知功能的基因。本研究揭示了T.suis雌、雄虫差异表达基因的数量,获得了这些差异表达基因的功能、分类和代谢通路注释,为丰富T.suis转录组信息,揭示鞭虫与宿主互作特点及抗鞭虫靶点药物研发奠定基础。     

福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织比较转录组分析

试验旨在从分子遗传学角度探讨戴云山羊夏季维持较高繁殖力的遗传机制,从中发掘有用的遗传变异信息。利用转录组测序方法对福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,利用基因本体（gene ontology,GO）、蛋白相邻类的聚簇（cluster of orthologous groups of proteins,COG）和京都基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）数据库对筛选的差异表基因进行功能注释,并进行差异表达基因聚类分析,通过实时荧光定量PCR验证测序结果。结果显示,福清山羊和戴云山羊发情期卵巢的DEGs共357个,其中上调基因221个,下调基因136个。357个DEGs中的287个基因能够被GO数据库注释,78个DEGs能够被COG数据库注释,219个DEGs能够被KEGG数据库注释。KEGG数据库注释结果显示,这些差异基因显著富集的信号通路为蛋白消化吸收（protein digestion and absorption）、吞噬体（phagosome）、肺结核（tuberculosis）、胞外基质受体互作（ECM-receptor interaction）、金黄色葡萄球菌感染（Staphylococcus aureus infection）、同种异体移植物排斥（allograft rejection）等通路。经实时荧光定量PCR验证,所选基因（转录本）表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。本试验利用高通量测序获得大量山羊卵巢转录组信息,有助于从分子水平对山羊卵巢进行深入研究。     

福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织比较转录组分析

试验旨在从分子遗传学角度探讨戴云山羊夏季维持较高繁殖力的遗传机制,从中发掘有用的遗传变异信息。利用转录组测序方法对福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),利用基因本体(gene ontology,GO)、蛋白相邻类的聚簇(cluster of orthologous groups of proteins,COG)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)数据库对筛选的差异表基因进行功能注释,并进行差异表达基因聚类分析,通过实时荧光定量PCR验证测序结果。结果显示,福清山羊和戴云山羊发情期卵巢的DEGs共357个,其中上调基因221个,下调基因136个。357个DEGs中的287个基因能够被GO数据库注释,78个DEGs能够被COG数据库注释,219个DEGs能够被KEGG数据库注释。KEGG数据库注释结果显示,这些差异基因显著富集的信号通路为蛋白消化吸收(protein digestion and absorption)、吞噬体(phagosome)、肺结核(tuberculosis)、胞外基质受体互作(ECM-receptor interaction)、金黄色葡萄球菌感染(Staphylococcus aureus infection)、同种异体移植物排斥(allograft rejection)等通路。经实时荧光定量PCR验证,所选基因(转录本)表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。本试验利用高通量测序获得大量山羊卵巢转录组信息,有助于从分子水平对山羊卵巢进行深入研究。     

椰子油对育成猪肝脏转录组高通量测序的影响

试验设计了椰子油组和对照组2个处理。采集育成猪肝脏组织,进行转录组高通量测序,找出2种处理间的差异表达基因及差异代谢通路。利用Illumina Hi SeqTM2 500高通量RNA-seq测序技术测序,使用Top Hat2软件将测序得到的reads序列与猪参考基因组(Sscrofa10.2)序列比对,找出差异表达基因,并在Nr、GO和KEGG数据库中进行功能注释、富集分析和聚类分析。结果表明:椰子油组和对照组肝脏中差异表达基因共有487个,与对照组相比,椰子油组表达上调的基因有222个,下调的基因有265个。在差异表达上/下调前15位基因中,有多个基因是参考基因组中没有的新基因和功能未知基因。GO功能分类注释到细胞组成、分子功能和生物学过程数据库中的差异表达基因数分别有398、368个和398个;注释到KEGG通路中差异表达基因数188个。     

鹅产蛋性状全基因组选择信号分析

【目的】利用选择信号分析方法在伊犁鹅和霍尔多巴吉鹅中筛选与产蛋性状相关的候选基因。【方法】选取健康状况良好、饲养管理水平一致的2岁伊犁鹅母鹅和霍尔多巴吉鹅母鹅各24只,采集血液样本,提取基因组DNA,利用全基因组重测序技术进行选择信号检测分析,筛选出受到选择的候选区域,针对注释基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选出与鹅产蛋性状相关的候选基因。【结果】全基因组重测序的平均测序深度为15.28×,与参考基因组比对率在97.31%以上。通过群体分化指数(Fst)对伊犁鹅和霍尔多巴吉鹅2个群体进行分析,共筛选到1 231个候选区域。与核苷酸多样性(Pi)进行联合分析后,伊犁鹅群体共筛选出10个候选区域,得到5个注释基因;霍尔多巴吉鹅群体中共筛选出353个候选区域,得到263个注释基因。GO功能和KEGG通路富集分析发现,初步筛选出6个可能与鹅产蛋性状相关的候选基因(BMP2、BMP6、MIS、ENO1、LIF、EP300),还发现了IL-18基因可能与禽类的免疫有关。【结论】本研究筛选出6个可能与鹅产蛋性状相关的候选基因,为揭示鹅产蛋性状的分子调控机制提供了参考。     

基于高通量转录组测序的红花籽油对肥育猪肝脏差异表达基因的影响

18头肥育猪按饲粮均分为2组,添加红花籽油组和不添加油脂组(对照组)。试验期60d结束,全部屠宰,分别采集肝脏组织样品,进行高通量转录组测序,找出2处理组间的差异表达基因和差异代谢通路。利用Illumina HiSeqTM2500高通量RNA-seq测序技术对2组肥育猪肝脏RNA测序,使用TopHat2软件将测序得到的reads序列与猪(Sscrofa10.2)参考基因组序列比对,找出差异表达基因,在Nr、GO和KEGG数据库中进行功能注释、富集分析和聚类分析。结果显示,红花籽油组和对照组肝脏中差异表达基因共有1 114个,与对照组相比,红花籽油组表达上调的基因有579个,下调的基因有535个。GO功能分类注释到细胞组成、生物学过程和分子功能数据库中的差异表达基因分别有902,903,857个。注释到KEGG通路中差异表达基因414个,显著富集通路4个(P0.05)。     

中国大鲵出血症发病原因及致病菌基因组分析

为了探明中国大鲵出血症发病原因，本试验采集发病中国大鲵样本，运用16S rDNA序列分析结合细菌生化鉴定，对致病菌进行初步鉴定，利用Illumia测序方法，对致病菌进行全基因组测序，并对基因功能进行注释和预测。结果显示：该病发病原因为细菌感染，致病菌为摩氏摩根菌，对卡那霉素最敏感；该病原菌的基因组测序结果显示，其基因组长度为3.82 Mb,平均G+C含量为51.05%,含有3 732个基因，平均基因长度为895 kb;含有82个tRNA,总长度为6 439 bp,占基因总长度的0.16%,含有22个rRNA,总长度为31 986 bp,占基因总长度的0.83%;共计3 664个蛋白基因获得NR功能注释，并且注释得到1 780条GO功能条目和2 328条KEGG通路条目。本试验结果为中国大鲵出血症的防控和致病机制的研究提供了数据支持。     

猪肌内脂肪沉积相关基因的筛选及其表达特性分析

【目的】通过分析马身猪和大白猪背最长肌转录组测序数据,筛选肌内脂肪沉积相关基因,并对其表达特性进行分析。【方法】采集180日龄马身猪和大白猪背最长肌,采用RNA-Seq技术对其进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行GO功能和KEGG通路富集分析;采用GeneCards在线查询基因功能,进一步筛选与肌内脂肪沉积相关的差异基因;采用实时荧光定量PCR技术检测差异基因在2个品种猪不同组织以及肌内脂肪细胞成脂分化过程中的表达变化。【结果】获得2个品种猪背最长肌差异表达基因共280个,其中128个表达显著上调,152个表达显著下调。GO功能富集分析注释到46个条目,其中生物过程24条,分子功能8条,细胞组分14条。KEGG通路分析显著富集到PPAR信号通路、MAPK信号通路和脂肪细胞因子信号等脂肪沉积相关通路。GeneCards功能查询获得TRAF2、DUSP1、ACOT4、NR4A1、SLC27A6、PLIN5共6个与脂肪沉积相关的基因。实时荧光定量PCR分析表明,马身猪和大白猪背最长肌中NR4A1、DUSP1、PLIN5基因表达量差异显著或极显著(P<0.05;P<0.01),T...     

2株温和气单胞菌SNP位点比较分析

通过Illumina HiSeq 2500测序仪对2株温和气单胞菌A1、B2进行全基因组重测序,并与参考基因组(Aeromonas veronii B565,complete genome)序列进行比较,A1、B2与参考基因组之间共获得约100 018个SNP位点,与参考基因组平均比对率为74.46%。根据编码区SNPs分布与参考基因组间进行检测;通过COG和GO的功能注释,寻找A1、B2Diff基因的SNPs位点对2株温和气单胞菌进行注释分析,了解温和气单胞菌致病机制与基因组成,为今后温和气单胞菌的研究提供科学数据。     

1株鸡滑液囊支原体的分离鉴定与全基因组分析

鸡滑液囊支原体（Mycoplasma synoviae，MS）能引起家禽呼吸道疾病、传染性滑膜炎、蛋壳顶端异常及生长迟缓等，给全球养禽业带来巨大的经济损失。然而不同国家和地区MS的耐药性和致病性存在差异，因此本研究旨在挖掘福建MS菌株的特征。作者采集福建省疑似患MS的病鸡关节腔内容物，对菌株进行分离鉴定，并利用三代联合二代测序技术对其进行全基因组测序。结果显示，该分离株病原特性稳定，已保藏至中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC No.：M 2021210，并将其命名为MS-FJ01。MS-FJ01基因组全长为795 381 bp，GC含量为28.39%；预测编码基因数为704个，占整个基因组的90.48%；并在COG、GO和KEGG数据库分别注释到476、382、425个基因。通过各数据库的分析，注释了40个耐药相关基因，4个碳水化合物相关酶基因，136个病原与宿主互作相关基因，47个毒力因子相关基因，106个膜转运蛋白相关基因，25个限制修饰相关基因。通过与MS HN01和MS 5-9基因组进一步比较发现，MS-FJ01与这两个中国菌株均存在良好的共线性关系，且与MS 5-9的亲缘关系更近。本研究阐明了福建MS菌株的基因组结构、通过相关数据库的分析，预测和注释了其基因的功能，为深入研究MS提供参考依据。     

青稞响应燕麦镰孢菌侵染的转录组分析CSCD

为了明确青稞与燕麦镰孢菌在转录水平上的互作,以抗病青稞NQK-01-03和感病青稞甘青2号为材料,以Illumina HiSeq Xten为平台,对抗感病青稞在接菌前、接菌20d和40d后茎基部的转录组进行测序。结果表明:经过测序质量控制,抗感病青稞茎基部共得到112.97Gb Clean Data。DEGs基因表达注释共获得差异表达基因4 280个,其中,上调基因2 037个,下调基因2 243个。通过BLAST软件与COG、GO、KEGG、KOG、NCBI-NR、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG数据库进行比对,28 869条Unigene获得注释信息,NCBI-NR数据库注释到的Unigene数量最多达到3 981条,占全部注释基因的13.79%。差异表达基因的KEGG通路富集Q-value≤0.05主要有5条,分别为苯丙氨酸代谢、异喹啉类生物碱的生物合成、酪氨酸代谢、苯丙基类生物合成和光合作用天线蛋白。抗病青稞NQK-01-03和感病青稞甘青2号之间GO注释系统包含生物学过程、细胞组分和分子功能3个主要分支。eggNOG和NCBI-NR注释的新基因数目最多分别达到1 833和2 396个,所占比例分别为59.22%和77.42%。     

青稞响应燕麦镰孢菌侵染的转录组分析

为了明确青稞与燕麦镰孢菌在转录水平上的互作,以抗病青稞NQK-01-03和感病青稞甘青2号为材料,以Illumina HiSeq Xten为平台,对抗感病青稞在接菌前、接菌20d和40d后茎基部的转录组进行测序。结果表明:经过测序质量控制,抗感病青稞茎基部共得到112.97Gb Clean Data。DEGs基因表达注释共获得差异表达基因4 280个,其中,上调基因2 037个,下调基因2 243个。通过BLAST软件与COG、GO、KEGG、KOG、NCBI-NR、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG数据库进行比对,28 869条Unigene获得注释信息,NCBI-NR数据库注释到的Unigene数量最多达到3 981条,占全部注释基因的13.79%。差异表达基因的KEGG通路富集Q-value≤0.05主要有5条,分别为苯丙氨酸代谢、异喹啉类生物碱的生物合成、酪氨酸代谢、苯丙基类生物合成和光合作用天线蛋白。抗病青稞NQK-01-03和感病青稞甘青2号之间GO注释系统包含生物学过程、细胞组分和分子功能3个主要分支。eggNOG和NCBI-NR注释的新基因数目最多分别达到1 833和2 396个,所占比例分别为59.22%和77.42%。     

基于RNA-Seq技术的京海黄鸡卵巢组织转录本预测及新基因挖掘

鸡及许多物种的全基因组测序及相关基因图谱都已宣告完成,但由于注释方法的局限性,还存在许多遗漏的新基因及对现有基因的误差注释。RNA-Seq技术是基于第2代测序技术的转录组学研究方法,该研究利用高通量测序技术对8只（高产组4只、低产组4只）300日龄体重一致、饲养条件相同、产蛋数存在差异的京海黄鸡的卵巢组织所有RNA反转录而成的cDNA文库进行测序,通过分析RNA-Seq获得的京海黄鸡卵巢组织转录组数据,共发现4 431个新转录本,并将所有新转录本与GO、NR、Swiss-Prot、KEGG数据库进行比对和分析,发现了很多潜在的新基因并进行功能注释,为鸡基因组的进一步完善及功能基因的挖掘提供了数据基础。     

产细菌素乳酸菌LS-1的全基因组测序分析

前期研究从内蒙古手工奶酪中筛选出1株可拮抗金黄色葡萄球菌的乳酸菌Lacticaseibacillus saniviri(LS-1)。为探究LS-1的全基因组信息，挖掘其潜在细菌素编码基因簇，本试验对LS-1进行全基因组测序，对编码基因进行预测，并采用非冗余蛋白质(Nr)和基因本体(GO)数据库进行功能注释；利用BAGEL4数据库预测分析细菌素合成基因簇。结果显示，LS-1的基因组大小为2 356 714 bp, GC含量为47.87%。共预测到2 316个编码基因，其编码基因总长度为2 058 534 bp,平均长度为888 bp。LS-1所分泌细菌素属于Ⅲ类细菌素中的Enterolysin A(EnlA),推测EnlA可能通过裂解细胞壁来实现抑菌作用。本试验通过全基因组测序对LS-1基因组进行全面分析，从基因水平阐明其细菌素编码基因簇，进一步明确了菌株LS-1所产细菌素具有作为新型替抗产品的潜力。