百山祖冷杉叶片转录组分析

[目的]百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)是我国大陆东南部唯一的一种冷杉属植物,自然分布于浙江省西南部庆元县境内海拔1750 m左右的狭小避风谷地,现仅存3株,为中国的特有植物.百山祖冷杉是国家一级重点保护野生植物,被认为是第四纪冰川期冷杉从高纬度的北方向南方迁移的结果,对研究植物区系演变和气候变迁等...     

8个番石榴品种的转录组测序

[目的]获得番石榴转录本数据,探讨不同番石榴品种转录本之间差异.[方法]研究通过Illumina HiSeq 2500平台对红心(HX)、彩虹(CH)、紫红(ZH)、水晶(SJ)、秀珍(XZ)、彩叶变(CYB)、彩叶(CY)和紫星(ZX)等8个番石榴品种的8～9成熟果肉进行转录组测序,通过组装及数据库比对,获得大量番石...     

全基因组DNA甲基化和转录组联合分析鉴定杜梨耐盐相关转录因子

【目的】鉴定不同杜梨株系根中响应盐胁迫信号的相关转录因子,分析盐胁迫下基因序列DNA甲基化变化与基因表达改变之间的关系,探讨参与调控不同杜梨株系耐盐能力的转录因子成员。【方法】以杜梨耐盐株系和普通株系为试材,在苗期使用200 mmol·L^-1 NaCl对90日龄组培生根苗进行水培处理,以Hoagland营养液为对照。利用火焰石墨炉原子吸收光谱仪测定钠离子含量;利用全基因组DNA甲基化和转录组测序技术从表观遗传修饰和转录调控水平对盐胁迫下转录因子进行生物信息学分析;最后用McrBC-PCR和qPCR对差异转录因子进行验证。【结果】外源NaCl处理24 h后,杜梨植株中钠离子含量显著增加,其中耐盐株系的增加幅度比普通株系小,为普通株系钠含量的73.1%,但根中积累的钠是普通株系含量的1.1倍;杜梨根中检测到69类共2 682个转录因子的表达,盐胁迫后243个转录因子在两个株系中都发生了差异表达,包括AP2/ERF(37个)、bHLH(19个)、bZIP(7个)、HD-Zip(10个)、MYB(30个)、NAC(18个)、WRKY(8个)和ZFP(23个)等家族成员;盐...     

杜鹃花叶片转录组测序数据组装及功能注释

采用2代 Illumina Hi-Seq 测序技术对2年生杜鹃花白凤4号(Rhododendron pulchurum cv. BaiFeng 4)扦插苗叶片的转录组进行测序,获得了213 723 424条 Clean reads数据,经过质控和De novo。组装共获得平均长度为930 nt的53 568个Unigenes。与Nr、Swiss-Prot、KOG、KEGG四大数据库进行BLAST信息比对(E-value≤10^-5),共获得28 877个注释基因。与Nr数据库序列同源性比较发现,杜鹃花与葡萄(Vitis vinifera)具有较高的同源性,而与其他物种的同源性较低。杜鹃花转录组的Unigenes在KOG数据库比对上30 508个注释,分为25类。在GO数据库比对上17 218个Unigenes,其中与抗逆有关的Unigenes有11 928个。在KEGG数据库的132条代谢通路中富集了6 475个杜鹃花Unigenes,其中注释到植物激素生物合成代谢途径和信号转导途径的有384个。同时,有1 062个Unigenes被注释为转录因子,有8 738条SSR标记被挖掘。     

百合叶片磷脂酶基因家族转录组学分析

为探究磷脂酶基因家族在百合叶片中的表达情况,利用Illumina测序对百合正常叶片和叶烧病叶片进行转录组测序分析.测序共获得磷脂酶注释基因274个,分为PLA1、PLA2、PLB、PLC和PLD共5类.在KEGG、NR、COG和Swiss-prot等4个蛋白质数据库中都注释为磷脂酶基因的Unigene序列有34条,其中...     

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。     

基于454测序的碧桃花瓣组织转录组核苷酸变异1）

通过对碧桃花瓣组织进行转录组测序,获得1556684条序列,平均读长446 bp,共计695．34 Mb数据,其中1492289条高质量序列经拼接后得到22762个重叠群。以拼接后的重叠群作为参考序列,利用SNP／InDel分析软件检测碧桃花瓣组织转录组中的核苷酸变异位点,共得到9836个SNP和1550个InDel位点。在SNP位点中,转换占62．55％、颠换占37．45％,A／G的变异最为丰富,C／G的变异最少。在InDel位点中,有34．71％的位点为单核苷酸插入、缺失突变。     

基于转录组测序技术的黄唇鱼SSR分子标记筛选

[目的]筛选出可用于黄唇鱼(Bahaba flavolabiata)遗传资源评价及亲缘鉴定的SSR分子标记,为开展其保护遗传学研究打下基础.[方法]利用Illumina HiSeq 4000测序平台对野生黄唇鱼样本进行转录组测序,采用TGICL对转录组数据进行聚类去冗余以获得Unigene,并通过生物信息学方法进行功能注释分类、代谢通路和SSR特征分析等.[结果]黄唇鱼混合组织的转录组测序共获得13.43 Gb数据,经组装并去冗余后获得65047条Unigenes.采用BLAST对组装获得的Unigenes进行七大功能数据库(NR、NT、GO、COG、KEGG、Swissprot和Interpro)注释,结果共有55583条Unigenes被注释(占85.45%).通过MISA对黄唇鱼的Unigene进行SSR搜索,共检测到29797个SSR位点分布于19664条Unigenes中.SSR位点分布类型及其特征分析结果显示,最主要的重复类型为二核苷酸重复基元(11855个,占39.79%),其次是单核苷酸重复基元(9695个,占32.54%)和三核苷酸重复基元(6663个,22.36%),而四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复基元的数量相对较少.二核苷酸重复基元类型中重复最多的基序是AC/GT(8355条),在三核苷酸重复基元类型中重复最多的基序是AGG/CCT(1866条).从随机选取的186对SSR引物中,最终筛选出47对扩增稳定性好且具有多态性的SSR引物,以二核苷酸和四核苷酸重复基元的扩增结果居多.[结论]通过转录组测序能有效筛选出具有多样性的黄唇鱼SSR分子标记,可为黄唇鱼的遗传多样性分析、亲缘鉴定和遗传图谱构建等后续研究提供基础资料.     

蓝尾蝾螈皮肤转录组及活性多肽分析

通过对蓝尾蝾螈皮肤进行转录组测序,首次报道了蓝尾蝾螈皮肤的转录组及其活性多肽成分.采用Illumina Hiseq4000共测定了6.65 Gb数据;组装和去冗余后共获得75 462个unigene,其N50、GC含量、平均长度、总长度分别为1 617 bp、45.64%、818 bp、61 801 999 bp.通过基因注释,共获得34 850个非冗余注释unigene(占unigene总数的46.18%),注释结果为两栖类物种的unigene数目约占注释总数的16%.根据unigene的COG和GO注释结果,统计了各自的功能分类.其中,对鉴定到的多种活性多肽进行了初步的生物信息学分析,为诠释蓝尾蝾螈皮肤生理学功能提供依据.     

椰子织蛾转录组分析

为获取入侵性检疫害虫椰子织蛾的基因信息,利用高通量测序技术对该害虫进行了转录组测序。结果表明：经拼接共获得了37 416条unigenes,平均长度为803 bp,N50为1 415 bp;通过BlastX比对,有19 154条unigenes(51.19%)成功在Nr中被注释。在Nr中成功注释的unigene,与黑脉金斑蝶同源性最高,达到68.45%;在GO注释中,共有14 131(37.76%)条unigenes被成功注释到细胞组分、分子功能和生物过程3大类的54个分支;在COG数据库中,成功注释的8 606条unigenes被注释到26个分类;在KEGG中,共有6 171条(16.49%)unigenes被注释到5大类通路的260条途径上。基于构建的转录组数据库,鉴定得到3 248个微卫星。     

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。     

红鳍东方鲀及杂交鲀的脑和肾脏转录组比较分析

为探究杂交鲀(红鳍东方鲀×菊黄东方鲀)与红鳍东方鲀差异的分子调节机制,利用Illumina高通量测序技术对红鳍东方鲀及杂交鲀的脑、肾脏样本组织进行转录组测序,筛选差异表达基因。结果表明:通过RNA-seq技术共筛选到2 207个DEGs (脑)和1 823个DEGs (肾脏)。其中在脑组织样本中有1 068个DEGs表达上调,1 139个DEGs表达下调,肾脏组织样本中有851个DEGs表达上调,972个DEGs表达下调;通过GO功能分类与KEGG富集分析,将脑组织的差异基因区分为60个功能类别及137个代谢途径,包括G蛋白偶联受体信号通路、跨膜转运、分子功能调节剂、钙离子结合等;肾脏组织的差异基因被区分为31个功能分类及142个代谢途径,包括氧化还原酶活性、肽酶活性、蛋白水解、细胞外区域等。该研究探讨了杂交鲀与红鳍东方鲀生长发育差异过程的相关分子调控机制,可为后续相关研究提供初步理论参考与依据。     

基于SMRT技术的水杉全长转录组分析及基因功能注释

以水杉原生种为材料,提取其幼嫩植株的根、茎和叶的总RNA,经m RNA纯化、反转录、全长转录组文库构建等过程,再采用SMRT技术测定其全长转录本序列,运用生物信息学对获得的原始转录组数据进行分析。结果显示：提取的总RNA符合建库要求;全长转录组测序共获得了包含5 914 711个亚读段(subreads)的14.0 Gb的数据,质量控制处理后包括236 130个全长非嵌合读段(reads)和97 626个一致性reads;转录本经去冗余处理后共获得61 057个全长一致性读段(unigenes),其中有54 099个被成功注释到7个数据库中,注释比达88.60%;对水杉unigenes作CDS(coding sequence)长度分布及转录因子分析,其CDS长度范围为144～6477 nt,平均长度约为679 nt;共检测到2386个转录因子,这些转录因子可以归类为29个家族。     

基于转录组测序的温带臭虫SSR和SNP位点分析

[目的]温带臭虫(Cimex lectularius)是世界性分布的吸血性寄生虫,主要靠吸食人血为生。探究温带臭虫转录组SSR和SNP分布规律,可为后期温带臭虫的SSR和SNP分子标记开发、遗传多样性分析以及遗传图谱构建等研究奠定基础。[方法]以转录组数据为基础,利用软件msatcommander v0.8.2和SOAPsnp v1.03系统分析了SSR和SNP位点多态性和分布特征。[结果]温带臭虫转录组数据的25 468条unigene中含有4 758个SSR位点,分布在4 171unigene序列中。其中单核苷酸重复的次数最多,共有2 795个,占总数的58.74%,其次是三核苷酸重复和二核苷酸重复分别是984个(20.68%)和764个(16.06%),四核苷酸重复有195个(4.10%),而五、六核苷酸重复最少,仅出现20次(0.42%)。在温带臭虫的SSR位点中,共出现30个重复基元,其中优势的重复基元类型是A/T,共有2 757个,其次是AT/AT,有474个,ATT/AAT有342个。在25 468个unigene中共发现76 562个simple SNPs,其中转换类型46 634个,占60.91%,颠换类型29 928个,占39.09%。碱基转换类型比例高于颠换类型。6种单碱基变异类型中,C-T发生频率最高,比例为30.69%,其次为A-G,比例为30.22%。[结论]温带臭虫转录组中SSR和SNP位点数量多,出现频率高,且类型丰富。     

中国濒危植物金钱松转录组测序 及生物信息学分析

金钱松是中国特有的孑遗单种属裸子植物,现存的自然种群数量很少,多被引种栽培,也是著名的庭院观赏树种。迄今为止,其遗传背景和基因组信息并不清楚,对于金钱松的保护及其遗传结构研究迫切需要基因组资源。采用Illumina HiSeqTM2500高通量测序平台对金钱松叶片进行转录组测序,经de novo组装共获得70 761条Unigene,平均长度为699 bp,N50的长度为1 300 bp,Q20和Q30序列分别占96.59%和91.29%。通过对7个不同的蛋白质和功能域数据库进行比对和功能注释,有43 674条Unigene(61.72%)注释成功。在GO数据库中,有28 355条Unigene按功能被划分成3大类56个小类,以执行生物过程的类区所占比例最多。通过KEGG pathway分析,有14 623条Unigene注释成功,发现了显著性富集的32条代谢通路,以代谢相关的基因最多。在KOG数据库中,有15 931条Unigene被分配到26个基因功能大类中,其中以参与一般功能、转录、翻译、修饰及蛋白运输的基因最为丰富。此外,利用MISA软件对转录组序列进行EST-SSR位点搜索与分析,共检测到2 260条Unigene含有2 462个EST-SSR位点,分布频率为3.48%,其中有180条序列含有一个以上EST-SSR位点,83条序列含有复合EST-SSR位点,以三核苷酸重复基元类型最为丰富,占42.53%(1 047个EST-SSR),重复次数主要以5～8次为主。这些重要的转录组序列为进一步了解金钱松生物学过程的分子机制提供了有价值的信息,并为未来的功能基因组分析、分子标记开发和群体遗传学分析提供了丰富的资源。     

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。     

斑马鱼软骨内骨化过程中骨骼的转录组测序分析

为研究斑马鱼(Danio rerio)骨骼发育时期关键调控基因及复杂的调控网络,采用阿尔辛蓝-茜素红双重染色方法对受精后50 d(day post fertilization, dpf)和65 dpf野生型斑马鱼骨骼进行染色,提取50 dpf和65 dpf斑马鱼骨骼的总RNA进行转录组测序,对差异表达基因进行筛选并进行GO功能注释和KEGG富集分析。结果表明：50 dpf斑马鱼头骨正在经历软骨内骨化,而65 dpf斑马鱼软骨内骨化过程基本完成;对50 dpf与65 dpf斑马鱼骨骼进行转录组测序,共产生41.44×10⁹个有效数据,存在610个差异表达基因,相比50 dpf斑马鱼,65 dpf斑马鱼骨骼中软骨发育相关基因(dlx2a、foxd3和sec23b)、骨矿化调节基因(ptk2bb)、骨骼细胞分化正调控基因(dlx2a)均下调,表明其骨骼发育已较为成熟,骨细胞分化过程减少,与阿尔辛蓝-茜素红双重染色结果相一致;进一步对这些差异表达基因进行GO功能注释和KEGG富集分析,发现大部分差异表达基因与代谢网络、生殖信号通路相关;随机选取了6个差异表达基因进行实时荧...     

芝麻发育转录组分析

【目的】系统了解芝麻发育及种子形成转录组特征,丰富芝麻转录组数据信息。【方法】选用6份芝麻样品（5个不同芝麻品种的完整植株、1份不同发育阶段的芝麻籽粒）,构建转录组测序文库并进行Illumina RNA-seq双端测序及生物信息学分析。【结果】共获得原始数据12.69 Gb,有效数据8.80 Gb。通过de novo拼接获得了长度大于100 bp的转录物26 837条（http://www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/TSA.html,登录号：JP631635—JP668414）;转录物总长度18.35 Mb,平均长度683 bp,N50长度1 006 bp。转录物注释结果显示,25 331条转录物序列具有同源比对信息;1 506条转录物序列无匹配（no hits）序列信息,可能为芝麻特有的基因序列。采用COG、GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为24个或42个功能类别,共涉及物质及能量代谢、信号传导、转录调控及防卫反应等诸多生理生化过程。通过比较不同材料间转录物序列及表达水平,初步确定1 277条序列在种子形成过程中表达量下调10倍以上,990条序列仅在芝麻植株中表达而未在籽粒中表达;660条序列在种子形成过程中表达量上调10倍以上,296条序列可能与种子形成特异相关。【结论】利用高通量测序技术对芝麻野生种和不同栽培种现蕾期植株以及种子形成过程的转录组进行研究,揭示了芝麻发育转录组的整体表达特征,在得到大量芝麻转录组unigene序列的同时,获得了一批在芝麻生长发育及籽粒形成过程中有重要功能的基因序列。为深入开展芝麻生长发育、籽粒发育相关基因功能及调控以及芝麻分子标记开发等研究提供了丰富的数据资源。     

含羞草叶片转录组测序及其黄酮合成途径解析

为了解析含羞草中黄酮类物质的生物合成途径,利用Illumina platform 2000^TM测序平台对含羞草叶片进行转录组测序,共获得94 182个Unigene,平均长度为695 bp,N₅₀值为1 159 bp。共有30 243个Unigene注释于50个GO功能组中,其中“代谢过程”“催化活性”以及“细胞”注释的Unigene数量较多。KEGG通路分析鉴定出49个Unigene注释在黄酮生物合成途径,分别编码查尔酮合成酶（CHS,12个Unigene）、查尔酮异构酶（CHI,4）、黄烷酮-3-羟化酶（F3H,3）、黄烷酮-3’-羟化酶（F3’H,9）、黄烷酮-3’,5’-羟化酶（F3’,5’H,1）、二氢黄酮醇4-还原酶（DFR,5）、黄酮醇合成酶（FLS,3）以及无色花色素还原酶（LAR,12）基因。从转录组数据库中鉴定出7 382个以单核苷酸和三核苷酸为主要类型的SSR标记。随机选出10对SSR引物进行扩增,其中有7对能够扩增出清晰的条带。