细粒棘球绦虫miRNAs的鉴定及分析

细粒棘球绦虫具有复杂的基因调控模式,在中间宿主和终末宿主体内具有截然不同的生物学特性。miRNA是真核生物内存在的非常重要的调控因子,本研究采用Solexa高通量测序技术,对G1株原头蚴mi-croRNAs进行了鉴定和分析,总共发现了108条miRNAs,其中26条属于保守家族,82条是细粒棘球绦虫特有。     

应用荧光定量PCR对日本血吸虫miRNAs表达量的研究

近来通过Solexa高通量测序鉴定出了大量日本血吸虫的miRNAs序列,为确定这些miRNAs在日本血吸虫不同生活史阶段的表达量,采用SYBR染料法和Race试剂盒相结合的荧光定量方法对虫卵、尾蚴、14 d童虫、雄虫、雌虫阶段的miRNAs表达量进行了检测分析,发现虫体不同阶段miRNAs表达差异巨大,其中虫卵阶段表达量最低,而虫体其他阶段有着各自的表达特点,同时也用Northern对荧光定量结果进行了进一步的验证。结果表明,这些miRNAs可能在日本血吸虫不同发育阶段的基因转录调控中起着重要作用。     

利用高通量测序技术发现植物小分子RNA研究进展

 小分子RNA是一类长约20～30个核苷酸的非编码RNA分子,其介导的转录后基因调控是植物中的一种新型基因调控机制。它在植物的生长发育和适应外界各种环境胁迫的过程中起着非常重要的作用。植物中小分子RNA数量巨大、种类繁多,而高通量测序技术的出现大大加快了它们的发现过程。本文在简要介绍目前已知植物小分子RNA的类型及特点的基础上,综合阐述近年来利用高通量测序技术克隆和分析植物小分子RNA的研究成果,以期反映当前植物小分子RNA的基因组分布规律、功能和进化等方面的最新研究进展。     

基于高通量测序的低温胁迫下赤桉miRNAs的挖掘与分析

目的 预测、挖掘和分析涉及赤桉Eucalyptus camaldulensis低温胁迫应答的miRNA,为研究其调控赤桉低温胁迫应答的分子网络奠定基础。方法 采用高通量测序对低温处理组和对照(CK)组的赤桉组培苗茎尖进行小RNA测序。以miRBase21.0、Rfam14.1和巨桉E. grandis基因组为参考数据库,利用Bowtie、miREAP和miRDeep2等软件进行miRNA预测,使用RNAfold对预测到的miRNA前体进行二级结构的折叠;采用psRNATarget预测靶基因,通过DEGSeq包分析差异表达的miRNA,并对它们进行GO注释和KEGG富集分析。结果 在赤桉中,共预测到隶属于54个家族的392个已知miRNA和97个新miRNA;其中,CK组共预测到282个已知miRNA,65个新miRNA;低温处理组共预测到329个已知miRNA,51个新miRNA。挖掘到80个在低温处理下显著差异表达的miRNA,包括55个上调和25个下调。GO基因功能注释和KEGG富集分析的结果表明,这些差异表达miRNA可能通过参与代谢通路、次生代谢物的生物合成、细胞膜的改变、信号转导和生物调节等响应低温胁迫。此外,还挖掘到25个可能与ICE1-CBFs-COR通路有关的miRNA。结论 借助高通量测序和生物信息学软件初步得到了低温胁迫下差异表达的赤桉miRNA,为进一步分析这些miRNA在赤桉低温胁迫中的分子功能提供一些参考。     

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。     

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。     

高通量测序技术在林木育种中的应用

林木不仅是重要的可再生资源,为人类提供了衣食住行等最基本的原材料,也是陆地生态系统最重要的组成部分。传统育种方法已在很大程度上促进了林木育种学的发展,但难以满足人类对林木资源需求。新一代的高通量测序技术为这个传统学科带来了技术和方法的革命,这一技术能有效地研究表型和基因型之间的关系,特别是在复杂性状研究中很有优势。利用此技术可以通过新一代遗传作图策略发掘功能基因并对其进行精确定位。综述了国际上林木基因组与遗传育种研究的现状与新发展,并对后基因组时代的林木育种研究的预期成果进行了展望,以为从事该领域研究的科研人员提供参考。     

基于高通量测序分析青贮玉米微生物多样性

青贮饲料发酵质量好坏很大程度上由其微生物组成决定。为了解青贮玉米微生物的多样性,利用高通量测序技术结合传统的纯培养技术,对31个青贮饲料样本进行微生物多样性分析。结果表明,青贮玉米微生物群落组成的共享核心菌属41个,占总样本微生物组成的87. 7%,丰度较大的(≥1%)有10个菌属,其中乳杆菌属、克雷伯菌属及魏斯氏菌属分别占42. 9%、12. 1%、10. 3%;真菌主要有念珠菌属、黑粉菌属、半乳糖霉菌属等。比较乳熟期组与蜡熟期组青贮的微生物群落,发现玉米的成熟度不同,青贮发酵产品中某些属微生物在数量上存在差别,但微生物群落组成无明显差异。本研究可为青贮饲料微生物群落结构及功能的研究提供参考。     

基于高通量测序分析海带表面细菌群落结构

为研究大连登沙河湾和正明寺海带养殖区海带Saccharina japonica表面及其周围海域海水的细菌群落结构,分别于2015年1月、2月和4月,采用Illumina Miseq PE300高通量测序平台对样本基因组DNA的16S r RNA基因V3^V4区PCR扩增片段进行测序分析。结果表明:从两个海区健康海带和海水中获得优化序列分别为130 158条和124 658条,海带序列可归为8个门和99个属,海水序列可归为14个门和135个属;在门水平,海带首要优势门为厚壁菌门(>69%),其次为变形菌门、蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门(>1%),海水首要优势门为变形菌门(>46%),其次为厚壁菌门、拟杆菌门、蓝细菌门和放线菌门(>1%);在属水平,海带主要优势属为乳球菌属(>40%)和芽孢杆菌属(>10%),其次为Solibacillus、假单胞菌属和节杆菌属(>3%),海水首要优势属为弧菌属(21.58%)和乳球菌属(28.29%),其次为科尔韦尔氏菌属、弓形杆菌属和亚硫酸杆菌属(>2%)。研究表明,两个海区海带细菌群落组成相似,海带和海水细菌群落组成则明显不同。     

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。     

玛瑙红樱桃病毒病小RNA的高通量测序检测

为玛瑙红樱桃病毒病的防治与控制提供参考,采用第2代测序技术对玛瑙红樱桃黄化叶片进行小RNA测序,利用Velet对获得的小RNA进行组装,再将得到的重叠群(contigs)与数据库比对寻找其中的病毒序列。结果表明:贵州省玛瑙红樱桃纳雍县样本中的候选病毒库中,樱桃小果病毒2比对到的reads有6 014条,占总参考序列mapped reads的75.62%,其樱桃产区存在樱桃小果病毒2;在福泉、六枝产区未检出。贵州省玛瑙红樱桃部分产区存在病毒病,病原较单一,部分产区樱桃黄化症状不是由病毒引起。     

基于高通量测序分析海带表面细菌群落结构

为研究大连登沙河湾和正明寺海带养殖区海带Saccharina japonica表面及其周围海域海水的细菌群落结构,分别于2015年1月、2月和4月,采用Illumina Miseq PE300高通量测序平台对样本基因组DNA的16S r RNA基因V3~V4区PCR扩增片段进行测序分析。结果表明:从两个海区健康海带和海水中获得优化序列分别为130 158条和124 658条,海带序列可归为8个门和99个属,海水序列可归为14个门和135个属;在门水平,海带首要优势门为厚壁菌门(69%),其次为变形菌门、蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门(1%),海水首要优势门为变形菌门(46%),其次为厚壁菌门、拟杆菌门、蓝细菌门和放线菌门(1%);在属水平,海带主要优势属为乳球菌属(40%)和芽孢杆菌属(10%),其次为Solibacillus、假单胞菌属和节杆菌属(3%),海水首要优势属为弧菌属(21.58%)和乳球菌属(28.29%),其次为科尔韦尔氏菌属、弓形杆菌属和亚硫酸杆菌属(2%)。研究表明,两个海区海带细菌群落组成相似,海带和海水细菌群落组成则明显不同。     

基于高通量测序的技术检测梨树病毒

【目的】 研究运用基于高通量测序的技术检测梨树病毒,为梨树病毒的检测提供新方法。【方法】 于2014年、2017年、2018年4月中旬采集库尔勒香梨花朵若干,分别进行转录组测序,将得到的序列经过转录本拼接、层次聚类和基因功能注释,筛选出注释为植物病毒的序列作为候选病毒序列。利用RT-PCR方法检测随机采集的香梨枝条样品,验证高通量测序结果的可靠性。【结果】 根据3组转录组测序数据的生物信息学分析结果,分别对注释为来源于植物病毒的66、202和921条基因序列进行分析。3种梨树中已报道的病毒,分别是苹果茎痘病毒、苹果茎沟病毒和苹果褪绿叶斑病毒,以及梨树中未报道的芸薹黄化病毒。采用设计的特异性引物,通过RT-PCR技术对筛选出的4种病毒进行扩增验证,结果扩增出苹果茎痘病毒和苹果茎沟病毒的目的片段。【结论】 高通量测序技术可作为检测梨树病毒的一种快速、有效手段。     

高通量测序技术在主要洄游性鱼类研究中的应用

从转录组概念、Illumina测序原理及工作流程、Illumina测序技术中生物信息分析相关数据库概念等方面,介绍了高通量测序技术的基本原理,以及该技术在重要洄游性鱼类(鲑鱼、鲟鱼、刀鲚)研究中的应用,旨在为今后更好地开展水生资源修复奠定理论基础。     

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.     

高通量测序技术在土壤微生物方面的研究进展

高通量测序技术是现今针对土壤微生物研究的主要生物技术。本文从物种多样性、结构多样性、功能多样性以及遗传多样性4个方面来对目前高通量技术在土壤微生物多样性分析研究中的进展进行阐述。并对其显露出的一些问题进行总结和展望。     

基于高通量测序的福安刺葡萄基因组初步研究

为进一步了解福建福安刺葡萄的遗传背景,寻找刺葡萄与欧亚种葡萄之间的遗传差异,本研究基于高通量测序技术展开对福安刺葡萄基因组的分析,共得到测序数据8.4Gb,鉴定出3 192 484处非冗余遗传差异。差异位点分布位置结果显示,30.34%的差异位于基因间区,3.67%的差异位于基因外显子区。通过对比葡萄参考基因组序列,共鉴定出刺葡萄基因组上存在1 863 237个同源SNP、1 244 590个异源SNP位点,表明本次测序所用的福安刺葡萄有可能是异源二倍体。     

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。     

运用高通量测序技术分析人参不同栽培模式根际土壤微生物多样性

采用高通量测序技术对林下护育、采伐迹地栽培和农田栽培3种栽培模式的人参(Panax ginseng C.A.Mey.)根际土壤微生物多样性进行研究。结果表明:细菌群落中,变形菌纲(Gammaproteobacteria)最丰富,在3种类型土样中相对丰度分别为45.30%、15.24%、17.19%;真菌群落中,粪壳菌纲(Sordariomycetes)为优势真菌菌群,在3种人参土样中分别占65.49%、68.47%和48.58%。采伐迹地栽培和农田栽培的人参土样中,主要细菌种类的相对丰度比较接近,但与林下护育人参土样差异较大;不同栽培模式的真菌群落差异较小。在林下护育和采伐迹地栽培模式下,有益微生物链霉菌属(Streptomyces)所占比重较大。农田栽参土壤改良时,通过外源添加可提高土壤肥力。伯克氏菌属(Burkholderiaceae)在林下护育栽培模式下占有一定比例,可成为人参土壤改良的生物菌剂备选资源。     

高通量测序分析蚕豆种子内生细菌的多样性

为了分析蚕豆种子内生细菌的多样性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,从日本大白皮（S18P23.1、 S18P23.2）和启豆2号（S18P24.1、S18P24.2）的种子获得16S RNA V3～V4区有效序列133 855条。将高于97％相似度的序列划分为一个操作分类单元（operational taxonomic unit, OTU）,优化后得到1 598个OTUs。内生细菌种群分析结果表明,拟杆菌门（Bacteroidetes,丰度为30%～33%）、变形菌门（Proteobacteria, 23%～25%）、厚壁菌门（Firmicutes, 23%～25%）和放线菌门（Actinobacteria, 5%～7%）为两个蚕豆品种共有的优势菌门,但属水平的优势菌群在供试蚕豆种子中均有差异。这些结果表明,蚕豆种子具有丰富的内生细菌资源,含有多种具有益功能性状的细菌类群,值得进一步跟踪研究这些益生菌在蚕豆种植到土壤后的变化规律;启豆2号种子中益生菌的种类和丰度高于日本大白皮,值得进一步分离和研究这些益生菌的益生或促生特性,筛选获得在食品和生物肥料等领域有应用潜力的菌株。