高通量测序技术在植物转录组研究中的应用

新一代高通量测序技术相比于传统测序技术具有周期短、准确性高及成本低等优点,目前已广泛应用到植物转录组的研究中。对已完成全基因组测序的物种进行转录组测序,可得到基因表达差异、基因结构优化、可变剪接、单核苷酸多态性等分析结果并发现新基因。对无参考基因组的物种进行转录组测序,通过de nove从头组装,最终拼装出该物种的单一基因序列转录组数据集,为植物分子生物学的研究提供更多数据依据。     

高通量测序技术及其在贝类转录组研究中的应用

高通量测序是传统DNA测序的一次重大技术创新,它为贝类养殖物种的研究带来了新的机遇。着重对454、Solexa和SOLi D高通量测序平台的技术原理、数据分析及其在贝类转录组的研究应用进行综述,同时对高通量测序未来发展方向做了总结和展望。     

高通量测序技术在植物MicroRNA研究中的应用

MicroRNA是一类广泛存在于动植物中长约21 nt的非编码小分子RNA,主要通过内切核苷酸或者翻译抑制调节基因转录后表达。植物MicroRNA在植物的生长发育、开花时序、新陈代谢及环境胁迫等方面起重要作用。简述了植物MicroRNA的生物发生、作用机制及调控功能,并在此基础上综述了高通量测序技术在植物MicroRNA研究中的最新应用进展。     

高通量测序技术在园艺植物遗传育种中的应用

高通量测序技术以其高输出量和高分辨率的特征,可一次对几十万条到几百万条DNA分子进行测序,并对一个物种的转录组和基因组进行细致全面的分析.此外,高通量测序产生的海量数据促进了相应的算法和软件的不断更新.文章对第二代、第三代主流高通量测序平台的种类、技术原理及其在园艺植物遗传育种中的应用现况进行了综述,并对高通量测序技术应用需注意的问题及其未来的研究动向进行了简要讨论.     

下一代测序技术在畜禽转录组研究中的应用

下一代测序技术凭借其高通量的特点成为现代生命科学研究的重要工具之一。转录组学是功能基因组学研究的重要内容,畜禽转录组学的研究是国内外生命科学研究的热点内容。文章综述了下一代测序技术的原理及特点,转录组学的研究概要,重点介绍了下一代测序技术在畜禽转录组研究中的应用进展,最后对下一代测序技术在生命科学研究中存在的问题和今后的发展方向进行了展望。     

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.     

高通量测序技术在农业研究中的应用

随着高通量测序技术的不断发展和测序成本不断降低,高通量测序近几年在现代农业研究领域中得到了充分应用,为新品种选育和品质改良带来了新的科研方法和解决方案,加快了新品种的育种进程。高通量测序技术的主要应用方向包括对农作物和栽培品种进行全基因组从头测序和深度重测序、遗传差异分析、分子标记开发、遗传连锁分析、表观遗传分析和转录组分析等。本文系统阐述了近几年高通量测序技术在农业研究中的应用进展,展示高通量测序在现代农业研究领域的广泛应用前景。     

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。     

非编码 RNA 在植物中的研究进展

蛋白质是生命活动的承担者、体现者,因此,人们一度认为只有编码蛋白质的 RNA 才具有重要功能。 然而随着近年来高通量测序的发展和生物信息学水平的提高,非编码 RNA(non-coding,ncRNAs) 被大量发 现。植物非编码 RNA 是一类在转录组中不编码蛋白的 RNA,对植物生命活动起着重要的调控作用。总结了植 物 ncRNAs 的分类和生物学功能并对其中几种主要 ncRNAs 如 microRNAs (small non-coding RNAs,miRNAs)、 lncRNAs (long non-coding RNAs)、circRNAs (circular RNAs) 的产生机理、分子机制及应激反应相关功能等方面 进行阐述,为后续植物 ncRNAs 的研究提供一些有价值的理论依据和参考信息。     

单细胞转录组测序技术发展及其在甘薯中的应用

单细胞转录组测序（single-cell RNA-sequencing,scRNA-seq）技术是在单个细胞水平通过对mRNA进行高通量测序研究其整体水平基因表达情况的一项新技术。本研究概述了scRNA-seq技术的发展历程和创新;详细介绍了scRNA-seq技术的单细胞捕获/分选、反转录/PCR扩增、建库测序和测序数据基础分析等步骤,以及在植物单细胞图谱、非生物胁迫响应机制、细胞分化发育、转录因子调控网络等研究中的应用;剖析了该技术在甘薯中单细胞图谱、分化、抗逆和基因方面的应用潜力;最后对该技术的应用进行了展望。     

基于高通量测序分析肺炎支原体感染姜曲海猪肺组织miRNA表达谱

为探明姜曲海猪感染肺炎支原体后肺组织miRNA(microRNA)表达谱和分子机制,选取50日龄姜曲海猪为实验猪,随机分成感染组和对照组,人工感染肺炎支原体28 d后,采集肺部组织,进行高通量miRNA测序,采用生物信息学软件进行miRNA鉴定和靶基因预测。结果显示:感染组和对照组的肺组织分别筛选到14 265 786条和14 000 588条小RNA纯净序列(clean reads)。与对照组相比,感染组中筛选到73个显著差异表达的miRNAs,其中39个表达上调,34个表达下调,从中随机选取4个miRNAs进行定量PCR(quantitative real time PCR,qRT-PCR)验证,感染组和对照组的表达水平与测序结果基本一致。73个差异表达miRNAs预测到1 685个靶基因和4 220个靶位点,靶基因预测筛选到8个与免疫调控相关的miRNAs。靶基因GO(gene ontology)分析显示,miRNA广泛参与生物过程、细胞组成和分子功能的调控。靶基因KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析显示,miRNA参与调控细胞凋亡、ECM受体相互作用、粘附斑通路等信号通路。本研究通过高通量测序获得姜曲海猪感染肺炎支原体后肺组织miRNA表达谱,通过生物信息学分析筛选到与免疫调控相关的miRNAs和信号通路,为进一步阐明姜曲海猪的肺炎支原体感染机制奠定了基础。     

牦牛基因组和转录组研究进展

为了解牦牛基因组和转录组研究现状,以"牦牛、基因组、转录组和高通量测序"为关键词,对2012—2018年的研究进展进行文献检索。研究发现:在牦牛基因组研究方面,已有研究对牦牛基因组进行了首次测序和重测序分析,构建了基因组"草图"和变异图谱,比较了家、野牦牛及与其他物种间全基因组水平上的异同,阐释了牦牛高原适应的遗传学机制,探究了牦牛的驯化和群体历史发展动态,初步揭示了牦牛与普通牛种间杂交渐渗状况,并对部分性状(如角、多肋性状)进行了全基因组关联分析和遗传机理揭示;在牦牛转录组研究方面,已有研究对牦牛睾丸、卵巢、心脏等多个组织器官及不同发育阶段的卵母细胞和胚胎细胞进行了转录组分析,发掘出一批潜在的与牦牛经济性状及一些生物学变化相关的差异表达基因。为推动牦牛分子育种进程,应进一步利用高通量测序技术获得牦牛大数据,继续完善牦牛全基因组结构。     

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。     

加权基因共表达网络分析在畜禽研究中的应用

为了解加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)方法在畜禽中的应用研究,本文对近年来国内外通过WGCNA方法对牛、羊、猪、禽等畜禽进行研究的相关文献进行了整理与分析,总结了WGCNA方法应用的一般分析流程、策略及畜禽WGCNA的研究现状。结果表明:WGCNA是一种系统生物学的方法,可分析转录组、蛋白组、代谢组、DNA甲基化和单细胞转录组等高通量数据,解析分子间调控的表达模式,确定关键调控因子;在畜禽的研究中,WGCNA方法已经广泛应用在生长性状、繁殖性状、抗病性状和品质性状等复杂性状的优势功能因子的挖掘。综上,WGCNA方法对分析组学数据具有较强的优势,可为畜禽重要经济性状的挖掘,阐明性状生物学机制提供助力。     

草麻黄高通量转录组分析及黄酮类代谢途径相关基因的鉴定

草麻黄（Ephedra sinica Stapf）植物富含黄酮类和生物碱类化合物,具有重要药用价值,并且适应性强,在防风固沙、改善沙漠环境等方面具有重要作用。通过对已测序草麻黄转录组的原始数据进行重新组装、拼接等生物信息学分析,共得到7 947 954个clean reads,13 389条unigene序列。经过Nr,KOGs,GO,KEGG和Swiss Prot等数据库分析后,获得10 481个Nr注释,4 533个KOG功能注释,7 121个GO功能注释,5 833个KEGG注释,8 039个 Swiss Prot注释,并利用KEGG通路分析技术发掘草麻黄中参与黄酮类化合物代谢途径相关基因,为克隆草麻黄黄酮合成关键基因、黄酮类化合物的生物合成提供重要的遗传资源,同时为其抗逆机制的研究和药用价值开发提供依据。     

不同封育年限下石灰岩山地植被 细根生物量及其动态

利用土钻法对不同封育年限下石灰岩山地植被细根生物量进行对比研究。结果表明院封育5 年林分细根 生物量为6.6287 t/hm2,封育10 年林分细根生物量为2.3063 t/hm2,封育20 年林分细根生物量为3.1316 t/hm2,封育 30 年林分细根生物量为2.8316 t/hm2;不同封育年限下细根生物量均随着土层深度的增加而降低,0~10 cm 土层的细 根生物量明显高于其他两个土层;不同封育年限细根生物量年动态变化均呈现双峰型。     

基于高通量测序的动物基因组研究进展

动物基因组学研究是进行动物遗传资源保护和利用以及分子育种的一项重要基础工作,高通量测序技术的出现为动物基因组学研究带来了革命性飞跃。文章对基于高通量测序技术的动物基因组从头测序、重测序、简化基因组测序等基因组学研究进行了综述,总结了相关的生物信息分析内容,并对不同分析工具及方法进行了比较分析。最后,讨论了当前高通量测序技术存在的问题,对该技术未来发展方向进行了展望。     

油棕转录组SSR 标记开发研究

从NCBI网站下载4072 条油棕EST,结合文献报道的油棕果肉转录组序列信息,通过聚类拼接和处理,得到全长为32637.947 kb的无冗余序列20054条。在这些序列中共检索出4 538 个SSR袁检出率为22.6%遥其中以单核苷酸重复基序为主导类型袁出现频率为51.2%,二核苷酸、三核苷酸重复基序的出现频率分别为20.4%和17.9%。随机挑选了400对SSR引物进行PCR 多态性检测,获得29对PCR多态性引物,并随机选取11引物进行验证,在4种不同来源的油棕样本中表现出多态性。     

高通量测序技术在香蕉抗枯萎病研究中的应用

文章综述了香蕉枯萎病的危害及防治、高通量测序技术的发展及其在香蕉抗病研究中的应用,发现香蕉受枯萎病菌侵染与JA信号途径有关,编码乙烯合成酶ACC氧化酶的基因和乙烯应答转录因子(ERF)在病原菌侵染香蕉后强烈表达.因此,今后可利用高通量测序技术对香蕉基因组进行研究,在香蕉基因组已经测序完成的基础上,通过转录组分析技术挖掘香蕉抗性突变体抗枯萎病的基因资源,获得香蕉抗性突变体抗Foc4的基因和位点;通过比较基因组学与生物信息学相结合,准确定位物种表型变异相关的基因组区域,加速香蕉中未知功能基因的挖掘和利用;克隆并研究控制重要抗性基因,掌握其抗病规律,为生产中防控香蕉枯萎病提供依据和指导,从而加速抗病品种的选育过程,获得抗性持久的新品种.