NaCl胁迫下柳树的转录组测序与初步分析

从组学水平分析盐胁迫下柳树内在分子机制,为柳树耐盐研究及耐盐基因的挖掘利用提供理论依据。本研究通过转录组测序技术对‘盐柳1号’(Salix psammophila’Yanliu No.1’)和‘渤海柳1号’(Salix matsudana’Bohailiu No.1’)经150 mmol/L NaCl胁迫处理后的叶片和正常叶片(对照)进行高通量转录组测序,并对获得的unigene进行从头组装和注释分析。结果表明:转录组测序共获得183987条Unigenes,平均长度为1080.18 bp,分别有120130条、140813条、98066条、88425条、47982条、83732条Unigenes被注释到NT、NR、COG、SwissProt、KEGG、COG和GO数据库,共有149864条(81.45%)Unigenes得到注释。在GO功能注释中,共得到55个GO功能小类,在KEGG代谢通路分析时,获得了135条KEGG通路。该转录组测序数据质量高,结果覆盖面广,为柳树耐盐基因挖掘和研究提供了一定的理论参考。     

闽草药公石松转录组分析及黄酮类合成功能基因的挖掘

对福建闽南特色草药公石松(血叶兰)进行转录组测序,挖掘黄酮类化合物生物合成相关基因,为其药用价值开发提供依据。采用RNA-seq高通量测序技术对公石松的茎、叶进行转录组测序,使用Trinity软件对获得的Unigenes数据进行过滤组装,运用KEGG数据库对Unigenes进行注释,并通过Q-PCR对其结果进行验证和分析。共获得208 113条Unigenes,平均长度为537 bp,将所有Unigenes与GO、Nr、Swiss-Prot、TrEMBL、CDD、KOG、Nt、Pfam、KEGG等9个数据库进行比对,发现有77 578条Unigenes被注释到以上9个数据库中。同源性比对结果表明,公石松与油棕的同源序列最多,占总序列的12.16%;在GO和KOG数据库中,可将其分为3大类67小类和3大类25小类;比较不同部位(茎,叶)的转录组测序结果,发现差异基因主要富集在PI3K-Akt信号通路、氧化磷酸化、核糖体、吞噬体等代谢通路,并挖掘出与黄酮类生物合成相关基因25个,显著性差异的Unigenes有11个,在叶中表达高于茎。本研究通过高通量转录组测序,获得了大量的基因序列,为公石...     

花生籽仁不同发育时期的转录组测序分析

通过花生籽仁不同时期转录组测序分析,从分子水平上揭示控制花生油脂合成的重要基因。本研究以高油和低油花生新品系为研究对象,构建了花生籽仁早期和中后期4个转录组测序文库。通过高通量测序共获得了59 236条Unigenes,其COG功能涉及了大多数的生命活动,整体功能类的基因最多有4 730条;其中与代谢类和油脂转运相关的基因有654条;Unigene参与的花生代谢通路可分为126类,其中涉及生化代谢的Unigene数量最多,达到了7 672条,占整体的32.95%;有4大类代谢与油脂相关,分别是脂肪酸的生物合成,涉及的基因有85条;脂肪酸的生化代谢,涉及的基因有145条;不饱和脂肪酸的生物合成途径,涉及116条基因;亚麻酸的代谢途径,涉及有138条基因。对花生籽仁两个不同发育时期的差异表达基因进行分析,共得到了120多种代谢途径(passway);并且籽仁发育中后期基因的表达量大部分下调,说明花生种子发育初期,各类调控脂肪酸合成的基因比较活跃,而随着合成油脂调控的不断继续,相关调节基因表达量下降,同时各类脂肪酸和油脂的合成也渐渐变慢。研究结果为深入揭示花生籽仁发育过程中油脂合成调控的相关基因及其功能提供了丰富的数据资源。     

四川道地中药金龙胆草叶片转录组特性研究

本研究以道地药材金龙胆草叶片为研究对象,利用Illumina Hi Seq 2500高通量测序技术构建了金龙胆草转录组数据库,获得了42 903 527条Reads数据,通过与Nr、GO、COG、KOG、KEGG等数据库比对,最终获得了38 199个具有注释信息的Unigenes。其中以KEGG数据库为参考,依据代谢通路将Unigenes分成117类,包括萜类骨干合成、二萜类合成、黄酮类化合物生物合成及聚糖生物合成等路径,分别有99,23,161及70个Unigenes映射到上述途径,这些Unigenes可能参与金龙胆草主要活性成分三萜皂苷、特征成分苦蒿素、金龙胆草黄酮及金龙胆草多糖的生物合成。金龙胆草转录组测序工作的完成,极大地扩充了金龙胆草的基因资源,为药用功能基因的发掘与利用、遗传改良及有效成分含量的提高等研究奠定基础。     

基于高通量测序技术的杭白芷(Angelica dahurica)根转录组数据分析

为获得杭白芷转录组信息特征,本研究利用Illumina HiSeqⅩTen测序平台对杭白芷根进行高通量转录组测序,获得高质量序列(Clean reads)47742445条,Trinity denovo组装后得到47044条Unigenes,平均长度1164.20 nt。BLAST分析显示分别有32208(68.46%)、23049(48.99%)、10479(22.27%)、17883(38.01%)、28201(59.95%)、20731(44.07%)、55(0.12%)条Unigenes在数据库NR、Swiss-Prot、KEGG、KOG、eggNOG、GO、Pfam中获得注释,可归为GO分类的生物过程、细胞组分和分子功能3大类57分支,涉及205个KEGG代谢通路,其中包括27个次生代谢通路。蛋白编码框序列32303个,高等植物转录因子58个家族,借助MISA软件发现10020个SSR,其中二碱基重复最丰富,有4336个,出现频率为43.27%;五碱基重复SSR最少仅占0.37%。本研究获得了大量基因序列信息以及SSR信息,为今后开展相关分子机制研究提供了数据资源和理论基础。     

基于高通量测序的野百合转录组分析

本研究基于新一代高通量测序技术平台Illumina Hi SeqTM4000对野百合进行转录组测序,对物种的转录组序列进行统计,并将得到的数据进行de novo组装,结果共获得47 605条Unigenes,总长度为33 972 306 bp,平均长度为713 bp,N50为1 204 bp。将获得的Unigenes与Nr、Swiss-Prot、KEGG以及KOG数据库进行比对,结果显示,分别有28 104、17 739、11 984及14 682条Unigenes成功注释。通过与KOG数据库进行比对,可分为25个不同的功能注释。与GO数据库进行比对,结果显示,共有33 254条Unigene获得注释,这些功能注释分为三大类50个功能亚类。其中,生物过程最多。以KEGG数据库参考,共有11 984条Unigenes参与133条代谢途径分支,以代谢相关的通路较为集中,找到了与花青素合成关键酶的Unigenes。本研究极大地丰富了野百合的基因资源,为进一步开展野百合功能基因及分子标记育种等方面的研究提供了一定理论支持与依据。     

盐胁迫下不同甘薯品种的转录组测序分析

为了获得甘薯耐盐转录组序列信息,挖掘差异表达基因及其相关代谢途径,本文以盐胁迫处理0 d、3 d和6d的耐盐甘薯品种‘榕薯819’以及不耐盐甘薯品种‘榕薯910’的叶片为材料,借助高通量测序技术进行转录组测序分析。结果表明, 2个品种共获得157,252条Unigenes,平均组装长度为576 bp。其中有83,264条Unigenes在七大数据库中得到注释,占总数的52.95%。NR注释分类结果显示,在牵牛花(Ipomoea nil)中比对到同源序列的Unigenes最多,共43,620条,占总数的57.05%。Unigenes在KOG数据库中的注释主要富集在普通功能预测(8752个)、信号转导机制(5067个)以及翻译后修饰、蛋白转换、分子伴侣(4471个)中。差异表达分析显示,在‘榕薯819’中,盐处理3 d和6d的样品差异表达基因数分别为323个和3752个,共参与了33个GO功能分类项和302条KEGG代谢通路。在‘榕薯910’中,差异表达基因数则分别为5554个和7395个,共参与了50个GO功能分类项,涉及了329条KEGG代谢通路。以部分差异表达基因的转录组数据为基础,...     

滇白前种子转录组测序及功能注释

采用高通量测序技术平台Illumina Novaseq 6000对滇白前种子进行转录组测序,共获得平均长度为753.9 bp的43663个Unigenes.注释到六大功能数据库(NR,COG,Pfam,Swiss-Prot,GO,KEGG)上的Unigene总数为29177个.滇白前Unigenes比对到NR数据库共有...     

3个不同品种百香果转录组分析

以黄果、满天星和紫果3个不同品种百香果果皮和果肉为材料,采用2代Illumina高通量测序技术进行转录组测序,获得黄果果皮47 875 830条、果肉44 325 678条,满天星果皮47 019 772条、果肉45 472 434条,紫果果皮48 789 846条、果肉49 372 968条Clean reads片段,包含黄果果皮7 181 374 500 nt、果肉6 648 851 700 nt,满天星果皮7 052 965 800 nt、果肉6 820 865 100 nt,紫果果皮7 318 476 900 nt、果肉7 405 945 200 nt核苷酸序列信息;经拼接组装,分别获得平均长度为1 487 nt的黄果34 968条Unigene片段,平均长度1 361 nt的满天星41 896条Unigene片段和平均长度1 329 nt的紫果41 701条Unigene片段。GO富集分析表明,在生物过程、细胞组分和分子功能3大类别上,黄果、满天星和紫果间均分布有差异基因。KEGG富集分析表明,黄果与满天星在细胞胞吞作用过程中存在较大差异,黄果与紫果在玉米素生物合成和糖酵解途径中差异基因富集显著,满天星与紫果在缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成中存在较大差异。     

紫薇叶片转录组分析及叶绿素和类胡萝卜素等途径基因的鉴定

应用新一代高通量测序技术,对紫薇金叶突变体的叶片进行转录组测序和生物信息学分析。本研究中共组装获得45 308条unigenes,平均长度987.51 bp。21 339(47.10%)条可以匹配到蛋白数据库获得注释信息。Unigenes在各数据库中注释的基因数分别为:在COG数据库中有11 512(25.41%)条,在GO数据库中有12 196条(26.92%),在KEGG数据库中有5 709条(27.73%)。通过与NCBI和Uniprot蛋白数据库的比对,共22条叶绿素代谢相关基因和17条类胡萝卜素代谢相关基因被鉴定出来,为突变体基因的筛选提供了候选基因。     

基于RNA-Seq技术的盐胁迫向日葵转录组信息分析

本研究采用RNA-Seq技术,进行了120 mmol/L Na Cl胁迫下向日葵耐盐品种P50和盐敏感品种P29转录组测序和De novo组装。P50和P29分别获得106 275和119 350条unigenes,平均长度分别为716 bp和685 bp。2个样品的长序列聚类后,获得了110 751条All-unigenes,总长度为96 970 017 nt,平均长度为876 nt。对获得的All-unigenes进行功能注释,注释到NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO数据库的All-unigenes分别是71 610、52 569、50 827、46 676、32 215和52 406个,所有注释上的All-unigenes是77 536个。基于NR和KEGG的注释结果,对All-unigenes进行GO和KEGG功能分类,分别获得55个功能小类和128个Pathways注释。研究结果为进一步进行P50和P29转录组差异表达基因分析及耐盐相关基因挖掘奠定了基础。     

白鲜种子休眠解除过程中的转录组分析

以解除休眠过程不同阶段的种子为材料,通过高通量测序技术对样品转录组进行测序分析。共获得135.98 Gb的原始数据,302 453条Unigenes,注释到七大功能数据库(GO、KEGG、KOG、NR、TrEMBL、Pfam、Swiss-Prot),分别有139 276(NR:46.05%)、128 449(TrEMBL:42.47%)、86 498(Swiss-Prot:28.60%)、90 564(KOG:29.94%)、103 481(KEGG:34.21%)、108 540(GO:35.89%)以及90 410(Pfam:29.89%)条Unigenes得到功能注释。通过GO分类和KEGG Pathway富集性分析,分别归于59个GO类别和145条代谢途径。同时,有6 081个Unigenes被注释为转录因子。利用高通量测序技术获得白鲜转录组信息,有助于从分子水平对白鲜进行深入研究。     

广藿香长链非编码RNA分析

长链非编码RNA (lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA,能够在表观遗传水平、转录水平和转录后水平调控基因表达,广泛参与植物的生长发育、抗逆、生理和病理过程。广藿香为广东道地药材之一,也是医药领域和化工领域的重要天然原料。为了更好地开发和利用这一重要资源,本研究以广藿香为实验材料,在全长转录组测序的基础上,利用四个软件对134 647个转录本全长序列进行了蛋白编码潜能预测,最终获得4 106个lncRNAs。对这些lncRNAs的长度和数量作统计分析。结果显示,最短为280 nt,最长为8 941 nt,平均长度为1 084 nt;大部分lncRNAs的长度介于280～1 000 nt (61.447%),在1 001～2 000 nt和2 001～4 000 nt的长度范围内也发现有较多的lncRNAs,分别为23.015%和15.270%;但在4 001～8 941 nt的长度范围内,总共只有11个lncRNAs (占总量的0.268%)。本研究为广藿香lncRNAs鉴定和后续的功能分析提供了重要的基础。     

火力楠转录组测序与组织差异表达基因分析

火力楠具有重要经济价值与生态功能,但缺乏其基因组信息,限制了其分子生物学、基因功能与分子育种的相关研究。以火力楠根、茎和叶为材料,利用Illumina高通量测序技术进行转录组测序,并对得到的测序数据进行de novo组装,获得97 503条Unigenes,N50为1 010 bp、平均长度852 bp。与公共数据库进行比对,注释到NR、Swiss-Prot数据库的Unigenes分别为60 926、44 249条。将Unigenes与COG数据库比对,有42 344条Unigenes成功注释,根据功能大致分成25类;与GO数据库比对,有15 947条Unigenes获得注释,按功能可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类55亚类,其中参与的生物学过程较多;以KEGG数据库参考,有26 267条Unigenes参与330条代谢途径分支,以代谢相关的途径较为集中;差异基因表达分析我们得出,根与茎的差异表达基因为2 826个,根与叶之间的差异表达基因为3 230个,这两组差异基因相对校多,除此之外茎与叶差异基因相对较少;差异基因的GO分类、GO富集以及pathway富集分析表明,主要在细胞组分、蛋白质活性、生物合成以及代谢过程等所占比例较高。这些研究结果极大地扩充了火力楠的基因资源,将有助于火力楠基因的发掘与利用、分子标记的开发及其种质资源遗传改良的研究等。     

桐花树叶片的转录组分析

为了进一步了解桐花树耐盐的分子机制,本研究采用Illumina HiSeq 2000高通量测序平台对桐花树叶片转录组进行测序,经de novo组装后获得73 721个Unigenes,进一步利用7个公共数据库(NR, NT,GO, COG, KEGG, SwissProt和InterPro)进行比对,注释了50 338个Unigenes。结果表明,有34 991个Unigenes参与到136条KEGG通路上,其中在花青素和类黄酮合成途径中的Unigenes分别有49个和176个,这些基因可能参与了桐花树应对逆境的调控过程;此外,从转录组序列中搜索到34 509个SSR位点,其中二碱基重复出现次数最多,出现频率为65.75%;从转录组的数据中预测到了2 255个转录因子,分属于58个家族。本研究结果为桐花树的基因功能分析、分子标记开发和遗传多样性研究提供一定的理论参考。     

白芨块根生长发育转录组分析

本研究以1年生、2年生和3年生的白芨根为研究材料,通过BGISEQ-500高通量测序平台进行转录组测序,测序结果共获得76 552条Unigenes序列。与七大数据库相似性比对结果显示,得到注释的Unigenes共有52 219条,占所有Unigenes的68.12%。对3个不同年限的白芨根转录组数据进行比较分析,共发现37 825条差异基因,涉及了47种生物功能,可划分为分子功能、细胞组分和生物学过程三大类。通过KEGG富集分析发现共涉及134条信号通路,主要的信号通路为代谢通路和次生代谢产物合成通路。共有59条关键酶差异基因参与了甘露糖的合成途径,多条途径参与了葡萄糖的合成;12条根膨大相关的差异基因参与了白芨根的膨大生长调控。RT-qPCR分析验证了与根膨大和糖代谢相关的6个具有代表性的基因表达与转录组结果趋于一致。本研究结果为进一步深入研究白芨根生长发育和活性成分的生物合成的分子调控机制提供理论依据。     

两个花色印度野牡丹转录组De novo数据分析

项目构建了两个花色印度野牡丹不同花期6份花瓣样品的转录组数据库,共获得387 450 968条读段(Reads),有效读段数据(Clean reads)375 952 826条,占比97.03%,其中包含54 795 712 285 nt数据信息,6个样品的高质量Clean reads比例均达95%以上;对获得的高质量序列进行组装,获得非冗余的基因(Unigene)数据54 725条,总长度56 818 948 nt,N50平均长度1 909 nt;Clean reads在Unigene上被比对到的reads数(Mapped reads)为316 210 813条,匹配率84.109 2%,能够唯一比对到的reads片段(Unique mapped reads)为296 302 103条,唯一匹配率78.813 6%。所得数据将为野牡丹属植物控制花色的相关功能基因开发、利用奠定基础。     

普通油茶种子4个发育时期的转录组分析

我国油茶产业迅速发展,种苗繁育及栽培技术不断进步,但油茶分子基础研究薄弱,决定油茶产量、茶油质量、抗性等指标的重要经济、生长性状的分子机理研究甚少,这必将阻碍油茶产业的可持续发展.本项目首次采用高通量测序技术solexa技术对普通油茶"长林4号"无性系种子发育的4个时期转录组进行测序,经组装分析获得80 310条uni...     

基于桑葚转录组测序的SSR位点分析

采用转录组测序技术对三个时期的桑葚进行转录组测序,建立桑葚的EST数据库。基于生物信息学方法分析桑葚转录组数据库的简单重复序列位点。从51895条Unigenes中共检索出23641条Unigenes含有44867个简单重复序列位点,共计252种基序类型。在所有基序类型中,以A/T与AT/AT型出现次数最多。单核苷酸基序类型与二核苷酸基序类型出现频率最高,共计75.69%。基序长度以10~20 bp为主,重复次数集中5~18次。设计27149对引物,随机选择20对引物,通过PCR验证,在4个桑树品种中展现出良好的重现性与通用性。桑葚转录组SSR位点类型丰富,具备开发出适宜于果桑选育的分子标记的潜力。