葡萄牙牡蛎外套膜转录组测序及壳色基因挖掘

采用Illumina高通量测序平台对黑壳与金壳葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)外套膜组织开展转录组测序研究,其中黑壳组总计产出5 857 718 092 nt数据,筛选后的干净阅读子58 004 560个;金壳组产出6 727 447 326 nt数据,干净阅读子66 614 854个。将发掘的新基因与COG、GO、KEGG、Swiss-Prot、NR数据库进行序列比对,最终得到各数据库注释的新基因数量分别为147、397、203、567、1 347个。通过对差异表达基因的序列进行生物学功能注释和聚类分析以及利用已知贝壳基质蛋白序列进行搜索,鉴定出14条可能与壳色表达有关的贝壳基质蛋白基因,其中5条下调基因可能与金壳基因表达相关。     

基于转录组测序解析甜玉米耐低温发芽的相关基因

[目的]通过转录组测序分析低温下萌发能力不同的甜玉米自交系,鉴定甜玉米耐低温萌发的相关基因.[方法]利用低温萌发能力强的甜玉米自交系Scil-H7th为供体构建近等基因系,获得不同低温萌发能力的材料,通过生理指标测定、转录组分析和qRT-PCR,筛选分析与低温萌发相关的基因.[结果]对自交系在不同萌发时期和同一萌发时期...     

马铃薯转录组测序研究进展

介绍转录组测序平台、实验方法、生物信息学分析及目前在马铃薯等高等植物中的应用,讨论了转录组测序在高等植物中研究的问题和新的方向,以供参考。     

基于转录组测序筛选影响从江香猪产仔数的候选基因

【目的】筛选出影响从江香猪产仔性状的基因调控网络,揭示其繁殖分子机理,为后期开展从江香猪繁殖性能研究及良种选育提供理论依据。【方法】以高产仔家系（平均产仔数≥12头,遗传稳定）和低产仔家系（平均产仔数8～10头,遗传稳定）从江香猪为研究对象,选择初情期不同产仔家系从江香猪卵巢组织各3个,使用Illumina HiSeqTM 2000测序仪进行转录组测序（RNA-Seq）,并对筛选获得的差异表达基因进行GO功能富集分析及KEGG信号通路富集分析,以寻找与从江香猪产仔数相关的基因调控网络。【结果】从高产仔家系和低产仔家系从江香猪卵巢组织中测序获得的纯净序列（Clean reads）均超过5000万条,且有96.00%以上的Clean reads能比对上猪参考基因组。以|log₂FC|≥1.0且P<0.01为标准,筛选获得高产仔家系和低产仔家系从江香猪卵巢组织差异表达基因212个,其中上调表达基因138个、下调表达基因74个。采用实时荧光定量PCR对随机选择的10个差异表达基因进行定量分析,发现OSAP、MSMB、FGFBP1、RLN、HAS1和PLBD1基因在高产仔家系从江香猪卵巢中的相对表达量显著高于低产仔家系从江香猪（P<0.05,下同）,而EDG7、PTX3、BSP1和MRO基因在低产仔家系从江香猪卵巢中的相对表达量显著高于高产仔家系从江香猪,与RNA-Seq测序结果一致。212个差异表达基因共富集在48个GO功能条目上,包含分子功能（Molecular function）、生物学过程（Biological process）和细胞组分（Cellular component）;经KEGG信号通路分析发现共有70个差异表达基因注释到特定的代谢信号通路上,其中显著性富集的KEGG信号通路有类固醇生物合成通路（Steroid biosynthesis）、钙信号通路（Calcium signaling pathway）、卵巢类固醇生成通路（Ovarian steroidogenesis）、心肌细胞肾上腺信号通路（Adrenergic signaling in cardiomyocytes）和肥厚型心肌病通路（Hypertrophic cardiomyopathy,HCM）。在卵巢类固醇生成通路上发现SCARB1、STAR、COX2、CYP11A、CYP17A、17βHSD和CYP19A等7个基因与从江香猪的繁殖性能存在密切联系。【结论】从江香猪卵巢类固醇生成通路上的STAR、CYP11A、CYP17A、17βHSD和CYP19A基因与其发情排卵密切相关,于发情期上调表达能促进卵泡发育成熟及类固醇激素合成,通过增加排卵数量而促使从江香猪表现高产,故可作为从江香猪繁殖性状的候选基因。     

玉木耳转录组测序及褐变相关基因的挖掘

为了从分子水平研究玉木耳褐变的机理,对褐变和未褐变的玉木耳子实体进行了转录组测序分析,共筛选到5915个差异基因,其中有924个Unigene上调表达,有4991个Unigene下调表达。通过基因本体(Gene Ontology, GO)富集分析发现,差异基因显著富集于细胞及代谢过程、单一有机体、细胞和细胞组分、细胞器和大分子复合体、结合作用和催化活性。KEGG代谢通路富集分析表明,富集程度比较显著的通路包括翻译通路、信号转导途径、内分泌系统、折叠排序及退化、运输和分解代谢通路。挑选与组织褐变相关的差异基因进行qRT-PCR表达模式验证,获得的结果与表达谱分析结果一致。     

大豆转录组测序研究进展综述

大豆是世界上最重要的油料作物之一,同时也是人类食物和动物饲料的主要来源。随着第二代基因组高通量测序技术的广泛应用,录组组测序技术的迅猛发展给生物基因组学的研究带来了深刻的影响。转录组研究能够从整体水平研究基因功能和基因结构揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理。该文主要简述了转录组测序主要方法及其在大豆研究中的应用,为今后该技术的研究与应用提供参考。     

玉木耳转录组测序及褐变相关基因的挖掘

为了从分子水平研究玉木耳褐变的机理,对褐变和未褐变的玉木耳子实体进行了转录组测序分析,共筛选到5915个差异基因,其中有924个Unigene上调表达,有4991个Unigene下调表达。通过基因本体(Gene Ontology, GO)富集分析发现,差异基因显著富集于细胞及代谢过程、单一有机体、细胞和细胞组分、细胞器和大分子复合体、结合作用和催化活性。KEGG代谢通路富集分析表明,富集程度比较显著的通路包括翻译通路、信号转导途径、内分泌系统、折叠排序及退化、运输和分解代谢通路。挑选与组织褐变相关的差异基因进行qRT-PCR表达模式验证,获得的结果与表达谱分析结果一致。     

凡纳滨对虾转录组测序分析及肌肉生长发育相关基因的筛选

【目的】筛选出凡纳滨对虾生长发育的功能基因及代谢调控网络,揭示其生长发育的分子机制,为后续开展凡纳滨对虾分子生物学研究提供宝贵的基因数据来源。【方法】以快速生长群体和慢速生长群体的凡纳滨对虾肌肉组织为研究材料,通过Illumina HiSeqTM2500平台对构建的cDNA文库进行高通量测序分析,以StringTie进行拼接组装后利用DESeq2筛选差异表达基因,并基于KOG、GO、nr、COG、Swiss-Pro、KEGG和Pfam等数据库进行差异表达基因功能注释分析。【结果】经拼接组装共获得53458844条Clean reads,各样品Clean reads的Q30均在93.00%以上;Illumina测序获得的Clean reads与参考基因组的比对效率在87.75%~87.80%,说明转录组测序数据真实可靠。采用SnpEff进行SNP/InDel变异注释分析,结果显示,SNP位点中以A>G、G>A、C>T和T>C等4种类型的数量较多（14950~21562个）,InDel位点则以SYNONYMOUS_CODING的数量最多（33630个）。使用StringTie对Mapped reads（比对到参考基因组的Reads）进行拼接,共发掘到4607个新基因,分别输入COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG和nr数据库中进行序列比对,最终发现共有1098个新基因被注释,以被nr数据库注释的新基因数量最多（1077个）,而被COG数据库注释的新基因数量最少（416个）。基于Q-value<0.05且Fold Change>2的筛选条件,共获得1408个差异表达基因（661个为显著上调表达基因,747个为显著下调表达基因）;1408个差异表达基因被注释到53个GO功能条目中,其中,22条被注释到生物学过程（Biological process）,16条被注释到细胞组分（Cellular component）,15条被注释到分子功能（Molecular function）;KEGG信号通路富集分析发现3条重要的信号通路,分别是溶酶体通路（Lysosome）、氨基糖和核苷酸糖新陈代谢（Amino sugar and nucleotide sugar metabolism）及鞘脂类代谢（Sphingolipid metabolism）。在溶酶体通路中,CTSL基因、Nramp基因、MyoG基因和Myf5基因在凡纳滨对虾快速生长群体肌肉组织中呈上调表达,而Trypsin基因呈下调表达。【结论】通过转录组测序分析从快速生长群体和慢速生长群体的凡纳滨对虾肌肉组织中筛选出1408个差异表达基因（661个为显著上调表达基因,747个为显著下调表达基因）,主要富集在溶酶体、氨基糖和核苷酸糖新陈代谢及鞘脂类代谢等通路上,在对虾肌肉生长发育过程中发挥重要作用。     

百宜黑鸡蛋壳质量性状分析

试验对4世代纯繁的百宜黑鸡2 d内生产的101枚蛋进行蛋的钝端、中间和锐端蛋壳厚度,蛋壳占蛋重的比率,蛋壳颜色等5项指标进行了测定.结果表明:大多数百宜黑鸡蛋锐端蛋壳厚度比钝端和中间厚;平均蛋壳厚度0.324 mm,蛋壳重占总蛋重的比例平均为11.44%;浅褐色蛋壳颜色占78.22%.     

百宜黑鸡与长顺绿壳蛋鸡线粒体DNA控制区全序列分析

采用PCR和直接测序的方法测定百宜黑鸡和长顺绿壳蛋鸡线粒体DNA控制区全序列,并分析mtDNA D-loop序列3个区的变异。结果表明,百宜黑鸡和长顺绿壳蛋鸡mtDNA控制区全序列长度分别为1 231 bp、1 230 bp,2种贵州地方鸡之间,mtDNA D-loop序列Ⅰ区序列变异率为4.43%,变异速率最快,其他两区的变异率分别为:Ⅱ区0.64%,Ⅲ区1.56%。百宜黑鸡mtDNA控制区的碱基含量分别为A 27.10%、T 33.63%、G 13.12%、C 26.16%,长顺绿壳蛋鸡的碱基含量分别是A 27.13%、T 33.58%、G 13.20%、C 26.09%。百宜黑鸡和长顺绿壳蛋鸡的遗传距离是0.036 2,根据分子钟计算,二者大约在181万a前分歧进化。     

基于转录组测序挖掘小麦叶片抗旱相关基因

【目的】通过转录组测序分析干旱胁迫的小麦,以期挖掘小麦响应干旱胁迫的关键基因。 【方法】采用高通量 Illumina Hiseq 2500 测序平台对郑麦 366 号正常生长与自然干旱处理进行测序,并对测序数 据进行分析,筛选响应干旱胁迫的关键基因。【结果】两组样品中分别获得 45 471 018、45 133 470 个 clean read 片段,包含 6.82 Gb、6.39 Gb 碱基信息,拼接组装后,得到 188 334 个转录本和 119 588 个 Unigenes。通过筛选 共获得 1 207 个 DEGs,其中 752 个上调,455 个下调。GO 功能富集分析显示,上调的 DEGs 主要富集在水解酶 活性、催化活性、代谢过程、甘油代谢过程、膜和细胞部分等;下调的 DEGs 富集在细胞器、细胞和氧化还原 酶活性的最多。KEGG 途径富集分析发现,DEGs 显著富集于淀粉和蔗糖代谢、卟啉和叶绿素代谢、光合作用 - 天线蛋白、光合作用、苯丙烷生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、甘油磷脂代谢、氨基酸代谢和光合生物中的碳 固定等代谢通路。5 个抗氧化酶基因的 qRT-PCR 结果与 RNA-Seq 测序结果变化趋势相一致。【结论】利用转录 组测序技术获得了大量小麦抗旱相关基因,为深入研究小麦响应干旱胁迫的分子机制提供更多的基因遗传资源。     

脂肪粉对黑凤鸡繁殖性能、蛋品品质及血清生化指标的影响

为探讨脂肪粉对家禽生长的作用机制,选取800只体质量、产蛋率相近的300日龄黑凤鸡,随机分成4组,研究脂肪粉对黑凤鸡繁殖性能、蛋品品质及相关血清指标的影响。对照组饲喂基础日粮,试验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组分别饲喂添加1％、3％、5％脂肪粉的基础日粮,测定种蛋合格率、受精蛋孵化率、健雏率、蛋黄色泽级数、蛋壳厚度及血清指标等。结果显示,各试验组的种蛋合格率、受精蛋孵化率和健雏率均较对照组有一定程度的提高,其中试验Ⅱ组的鸡蛋种蛋合格率、受精蛋孵化率和健雏率最高,分别显著高于对照组3.45％、2.78％、3.98％;各试验组的蛋黄色泽级数和蛋壳厚度均不同程度高于对照组,其中试验Ⅲ组的蛋黄色泽级数和蛋壳厚度显著高于对照组17.24％和8.82％,鸡蛋哈氏单位值以试验Ⅱ组最高,显著高于其他组;各试验组的血清总胆固醇（TC）含量和血清甘油三酯（TG）含量均较对照组有一定程度的降低,其中试验Ⅱ组的血清总胆固醇（TC）含量和血清甘油三酯（TG）含量最低,分别显著低于对照组4.86％和2.43％;各试验组的血清磷（P）含量分别显著高于对照组2.59％、7.33％和3.88％,血清钙含量以试验Ⅲ组最高,显著高于其他各组。由此可见,饲粮中添加脂肪粉能够提高黑凤鸡的繁殖性能和蛋品品质、影响机体物质代谢,综合考虑,饲粮中添加3％脂肪粉效果较好。     

核受体辅激活蛋白1基因(NCOA1)作为鸡产蛋性状候选基因的研究

以清远麻鸡、白耳鸡、鹿苑鸡、藏鸡和S2系为试验素材,利用PCR-SSCP技术对核受体辅激活蛋白1(NCAO1)基因编码区进行SNP检测和基因型的判别,探讨NCAO1基因作为影响鸡产蛋性状候选基因的可能性。结果显示:在NCOA1基因的第3和第12外显子上分别发现一个SNP位点,其中第3外显子10155007处发生了T→A突变,检测到AA、AB、BB3种基因型;第12外显子108273423处发生了C→T突变,检测到CC、CD、DD3种基因型。χ2检验表明突变产生的基因型和基因频率在各品种(系)间差异极显著(P<0.01),A、C基因在蛋用型的地方品种白耳鸡中频率较高,B、D基因在肉用型的地方品种清远麻鸡、藏鸡和肉用型培育品系S2系鸡中频率较高。不同基因型与S2系鸡的开产日龄(AFE)、开产蛋重(WFE)、连产天数(CL)及300日龄产蛋数(EN)之间的最小二乘均数分析显示:AA基因型个体的连产天数比BB型个体多0.59 d,开产蛋重重0.6 g,300日龄产蛋量高7.76%,且差异显著(P<0.05);CC基因型个体比DD型个体的连产天数多0.51 d,开产蛋重重1.04 g,300日龄产蛋量高9.07%,且差异显著(P<0.05);组合基因型发现,基因型AACC个体的开产日龄、连产天数和300日龄产蛋量均高于BB、DD基因型组合。因而,初步推断NCOA1基因是影响鸡产蛋性状的主效基因或与主效基因连锁。     

基于转录组测序芒果抗细菌性角斑病SNP/In Del分析

旨在挖掘与芒果抗细菌性角斑病紧密联系的SNP/In Del位点,以进一步揭示芒果抗细菌性角斑病的遗传多样性和分子机理。试验材料为细菌性角斑病高抗品种‘热农1号’和高感品种‘凯特’,分别对两个品种接病菌后0 d、2 d、6 d的果皮进行转录组分析,以基因组‘红象牙’作为参考,鉴定并分析芒果中SNP/In Del位点的特征。结果表明,‘凯特’和‘热农1号’分别获得32.77 Gb和36.83 Gb的数据量,每个样本过滤后的Q30均高于90%。将reads比对到芒果参考基因组上,两个品种共检测到1 213 112个SNP位点,62 888个In Del位点,主要分布在内含子区、外显子区、基因间区和基因上下游区域。SNP中转换位点和颠换位点分别为751 006个（61.91%）和462 106个（38.09%）,其中转换型中A->G略多,而A->T在颠换型中占多数;In Del位点插入和缺失分别每个样本平均有18 769和25 015个。生物信息学分析表明,全部的SNP和In Del位点所在的差异基因,主要参与分子功能有代谢途径、应答刺激和生物学调控等过程。     

基于全基因组重测序的山羊产羔数性状关键调控基因的筛选

目的 对产羔数不同的山羊进行全基因组重测序分析,挖掘参与调控川中黑山羊产羔数性状关键调控基因,为解析山羊产羔数性状遗传机制及分子遗传改良提供理论依据。方法 选择6只产4—6羔的川中黑山羊为高繁组（high fecundity, HF）和6只产单羔的川中黑山羊为低繁组（low fecundity, LF）,采集颈静脉血液样本提取基因组DNA,构建350 bp双末端测序文库,利用Illumina HiSeq PE150平台对12个文库进行全基因组重测序。测序产出的净数据经BWA软件比对至山羊参考基因组ARS1,所获得的高质量SNPs通过两种全基因组扫描分析方法（Fst、Hp）的综合分析确定候选区域,候选区域的注释基因分别利用g:Profiler和KOBAS在线数据库进行GO分析与KEGG通路分析,以筛选调节川中黑山羊产羔数性状候选基因。为了进一步鉴定调节山羊产羔数目的关键遗传标记,根据基因组重测序变异分析,对繁殖候选基因的同义与非同义SNPs进行定位筛选,后续将12个山羊样本的扩增产物进行Sanger测序以验证重测序结果。结果 12只山羊共获得431.50 Gb 净数据,经变异检测与注释发现,HF组山羊共发现7 771 417个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNPs),LF组山羊检测到8 935 907个SNPs,且LF组各类SNPs 均多于HF组。设置同时达到top 5%最大ZFst值和top 5%最小ZHp值的窗口为候选区域,在低杂合性、高遗传分化的区域共注释130个强选择信号,其中HF组、LF组以及共享窗口的注释基因分别为84、59和13个,经GO富集与KEGG通路分析发现,19个候选基因参与川中黑山羊的繁殖、繁殖过程和胚胎发育等调控,包括11个HF组特异性候选基因（ADCY10、DRD1、HS6ST1、IGFBP7、MSX2、NOG、NPHP4、PAPPA、PRLHR、TDRP和XYLT1）,5个LF组特异性候选基因（ANXA5、IGF1、EDNRA、FANCL 和TAC1）和3个HF组与LF组共享窗口基因（AKR1B3、HDAC4和OPRM1）。同时,大多数GO分析,如G蛋白偶联受体活性、激素反应和神经肽信号通路等,都包含这19个候选基因。此外,14个HF候选基因有9个显著富集在代谢途径、神经活性配体-受体相互作用、糖胺聚糖-硫酸乙酰肝素/肝素的生物合成、钙离子信号通路、cAMP信号通路和叶酸生物合成等KEGG通路中（P<0.05）。19个繁殖候选基因中共有2个同义突变（MSX2 G771T,ADCY10 A4662G）与2个非同义突变（PRLHR G529A,DRD1 A281T）,且仅定位于HF候选基因中。Sanger测序发现,MSX2、PRLHR和DRD1突变位点均可检测到多态性,与基因组重测序结果一致,其中PRLHR G529A多态性导致第177位丙氨酸突变为苏氨酸,DRD1 A281T多态性导致翻译提前终止。结论 本研究共发现11个HF组特异性候选基因,推测是川中黑山羊多羔性状的关键调控基因,PRLHR外显子G529A与DRD1外显子A281T突变可能是调控山羊多羔性状的关键遗传标记,在改良山羊繁殖性能方面具有较大的应用价值。