基于叶绿体片段序列的杨属系统发育关系分析

\t\t\t\t\t目的\t\t\t\t\t对滇杨和毛白杨插穗基部皮层内源激素测定,探讨插穗生根过程中内源激素对不定根形成的影响。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t方法\t\t\t\t\t以易生根的滇杨和难生根的毛白杨为试材进行扦插繁殖,采用高效液相色谱法(HPLC)检测2种杨树插穗基部(土面以下)皮层内源生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)和玉米素(ZT)含量的动态变化。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结果\t\t\t\t\t滇杨插穗7 d时产生愈伤组织,21 d时不定根形成,毛白杨21 d出现愈伤组织,直至49 d都无不定根形成。滇杨插穗基部皮层内IAA和ZT含量均略高于毛白杨,但差异均不显著(P>0.05);毛白杨插穗基部皮层于整个观测期内有高浓度的ABA和GA₃富集,且与滇杨插穗基部皮层的含量差异均达极显著水平(P<0.01)。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结论\t\t\t\t\tIAA或ZT并不是影响毛白杨扦插难生根的主要因素,而高含量的ABA和GA₃可能抑制了其插穗不定根的形成。\t\t\t\t\t\t\t\t\t     

落叶松-杨栅锈菌MlpNHA1-like基因的克隆及序列分析

落叶松-杨栅锈菌引起的杨树叶锈病是杨树的一种重要病害。通过系统发育分析和序列相似性比对确定落叶松-杨栅锈菌标准菌株基因ID 45128为酿酒酵母NHA1直系同源基因以及基因ID 116278为NHA1相关基因,分别命名为MlpNHA1和MlpNHA1-like。以夏孢子cDNA为模板,运用RT-PCR技术,同源克隆获得中国菌株MlpNHA1-like基因的ORF片段,即MlpNHA1-like (wh03),长度为1 545 bp,编码514个氨基酸。结果表明,生物信息学预测分析显示MlpNHA1-like (wh03)蛋白具有与酿酒酵母NHA1蛋白相同的保守结构域c_cpa1,且同样具有系列疏水跨膜结构,亚细胞定位预测结果表明目的蛋白分布在质膜区域。通过克隆落叶松-杨栅锈菌中国菌株MlpNHA1-like基因并开展序列分析,为解析该锈菌MlpHOG1蛋白介导通路在病原菌侵染致病及响应外界胁迫中的作用提供帮助。     

中国主要养殖罗非鱼亲缘关系的COl序列分析

对中国主要养殖的尼罗、奥利亚、莫桑比克、杂交种尼奥(尼罗×奥利亚)、奥尼(奥利亚×尼罗)和红罗非鱼(莫桑比克×尼罗)的线粒体COI基因的部分序列进行了PCR扩增、克隆和测序分析,探讨罗非鱼种间亲缘关系和种类鉴别标记.6种罗非鱼中大部分个体均获得长586～708 bp的基因序列.其碱基组成GC含量为47.7%.序列分析表明.莫桑比克罗非鱼2个个体分为2个单倍型,单倍型之间的碱基差异为1个碱基,其余几种罗非鱼均只有1个单倍型.其中,尼罗和尼奥、奥利亚和奥尼的单倍型序列相同,但种间核苷酸序列差异达4.3%～7.7%.根据聚类分析结果可将这6个(杂)种分为3个组:尼罗-尼奥,红罗-莫桑比克和奥利亚-奥尼罗非鱼组,其中前2组亲缘关系较近,与后1组亲缘关系较远.表明COI可作为罗非鱼种类判别和亲缘关系分析的重要标记.     

中国主要养殖罗非鱼亲缘关系的COI序列分析

对中国主要养殖的尼罗、奥利亚、莫桑比克、杂交种尼奥（尼罗&#215;奥利亚）、奥尼（奥利亚&#215;尼罗）和红罗非鱼（莫桑比克&#215;尼罗）的线粒体COI基因的部分序列进行了PCR扩增、克隆和测序分析,探讨罗非鱼种间亲缘关系和种类鉴别标记。6种罗非鱼中大部分个体均获得长586-708bp的基因序列。其碱基组成GC含量为47．7％。序列分析表明,莫桑比克罗非鱼2个个体分为2个单倍型,单倍型之间的碱基差异为1个碱基,其余几种罗非鱼均只有1个单倍型。其中,尼罗和尼奥、奥利亚和奥尼的单倍型序列相同,但种间核苷酸序列差异达4．3％-7．7％。根据聚类分析结果可将这6个（杂）种分为3个组：尼罗-尼奥,红罗-莫桑比克和奥利亚-奥尼罗非鱼组。其中前2组亲缘关系较近,与后1组亲缘关系较远。表明C01可作为罗非鱼种类判别和亲缘关系分析的重要标记。     

基于山茶转录组的SSR标记开发及亲缘关系分析

【目的】开发基于山茶转录组的EST-SSR分子标记,并应用该标记进行山茶种质的亲缘关系分析。【方法】本研究以山茶叶片转录组测序所获得的50 518条Unigenes为背景数据,利用MISA软件搜索SSR标记,设计并筛选SSR多态性引物,对8份山茶种质进行了UPGMA聚类。【结果】共检索到13 197个SSR位点,SSR的发生频率和分布频率分别为19.52%、26.12%,平均分布距离为4.33 kb;在6种SSR重复类型中,以单、二、三核苷酸这3种重复类型为主,分别占48.420%、34.917%和15.473%;出现频率高的基序类型为A/T、AG/CT和AT/TA,占总SSR位点的79.61%;三核苷酸中以AAG/CTT、ACC/GGT、AAT/ATT类型居多;在设计出的10 974对引物中,随机选用其中90对引物进行多态筛选,73对引物扩增产物与预期大小一致,有效扩增率为81.11%,29对引物存在扩增多态性,占39.73%。扩增得到72个等位基因,有效等位基因数平均达到3.264;观察杂合度和期望杂合度的平均值分别为0.208和0.638,引物多态信息含量平均为0.496;8份山茶种质在相似系数为0.58时,可以分为4类:山茶原种为Ⅰ类,‘黑蛋石’、‘红叶黑魔法’和‘黑骑士’为Ⅱ类,‘黑魔法’和‘金华美女’分别为Ⅲ类和Ⅳ类。【结论】山茶转录组测序的Unigenes信息可作为SSR标记开发的有效来源,为山茶的遗传多样性研究、亲缘关系鉴定以及分子标记辅助育种等奠定了一定的理论基础。      

葛属11份种质基于核rDNA ITS序列的亲缘关系分析

在对葛属11份种质核r DNA ITS序列克隆测序的基础上,用MEGA 6.0软件对11份种质及其近缘种进行聚类分析。结果表明,葛属11份种质的ITS序列在长度和G+C含量上相差较大,长度变化在669~765 bp之间,最大相差96 bp,G+C含量在52.98%~59.89%,最大相差6.91%;藤县粉葛(Tengxian Pueraria thomsonii)、常德粉葛(Changde Pueraria thomsonii)、武隆苦葛(Wulong Pueraria peduncularis)这3个种的ITS序列特点相近,G+C含量都在53.74%左右,长度小于700 bp,在发育树上聚为1类,种质亲缘关系很近;合川粉葛(Hechuan Pueraria thomsonii)和蒙自粉葛(Mengzi Pueraria thomsonii)ITS序列相似性较高,G+C含量与序列长度都相差不大,在发育树上聚为1类;通道山葛(Tongdao Pueraria montana)聚为1类,与其他物种存在较远的距离;德兴宋氏超级粉葛(Dexing Soong Super Pueraria thomsonii)与常宁野葛(Changning Pueraria lobata)ITS序列和G+C含量一样,在发育树上聚为1类,但与会同山葛(Huitong Shange)、大卫粉葛(Dawei Pueraria thomsonii)处于不同的分支上,亲缘关系相对较远。     

基于叶绿体rps4基因序列的部分苔藓植物的亲缘关系

以小叶苔为外类群,利用ClustalX2.0和MEGA4.1软件对12种苔藓植物的rps4基因序列进行比对和分析,构建分子系统树.结果表明:叶绿体rps4序列长度变异范围为669～677 bp,排序后总长度为683 bp,其中变异位点200个,信息位点122个.遗传距离为0.008 ～0.202,平均遗传距离为0.122.利用UPGMA法建立的系统树显示,12种苔藓植物分为3组,其中6种丛藓科(Pottiaceae)植物聚为一组,3种青藓科(Brachytheciaceae)植物聚为一组,3种灰藓科(Hypnaceae)植物聚为另一组.序列分析结果与形态学结果一致,表明rps4序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析.     

落叶松－杨栅锈菌 MKK基因的克隆与生物信息学分析1）

利用同源克隆技术,从落叶松－杨栅锈菌（ Melampsora larici-populina Kleb．）菌株Wh03中克隆得到酿酒酵母MKK1和MKK2的同源基因,命名为MlpMK K1／2－WH。测序结果显示,MlpMKK1／2－WH基因的开放阅读框长度为1218 bp,编码405个氨基酸。 MlpMKK1／2－WH蛋白具有保守的PKc＿Pek1＿like和Pkinase结构域。系统进化树分析表明,MlpMKK12／－WH与柄锈菌属3种锈菌中的同源蛋白亲缘关系最近。     

基于转录组的疏花软紫草低拷贝核基因引物开发

基于高通量的转录组测序,为大量并快速的开发分子标记提供契机。本研究对紫草科植物疏花软紫草进行转录组测序,共得到92042086条reads,从疏花软紫草158446个Unigene中搜索到332个低拷贝核基因。为进行多态性验证,从中随机挑选30个设计引物,并对3个疏花软紫草种群共9个个体进行PCR扩增,结果发现其中16对引物能够扩增出单一稳定的目的条带,从中随机挑选7个片段进行群体测序并计算DNA多态性。结果表明,7对引物的多态性位点平均值为657,单倍型平均值为514,单倍型多态性 （HD） 在0389~0944之间,核苷酸多态性 （Pi） 为000148~001723。通过转录组测序技术开发的低拷贝核基因有较高的多态性,且可以有效地运用于群体遗传学和谱系地理学研究中。另外,这些低拷贝核基因能够被运用于软紫草属植物系统发育重建以及物种形成等研究工作中。     

基于matK基因的几种苔藓植物的亲缘关系分析

以钝鳞紫背苔(Plagiochasma appendiculation)为外类群(outgroup),利用ClustalX 2.0和MEGA 4.1软件对8种苔藓植物的matK基因序列进行比对和分析,构建分子系统树。结果表明:8种苔藓植物的matK序列长度为638bp～650bp,排序后总长度为664bp,其中变异位点357个,信息位点180个。遗传距离为0.058～0.557,平均遗传距离为0.287。利用NJ法建立的系统树显示,8种苔藓植物分为3组,其中2种丛藓科的聚为一组,3种青藓科的聚为一组,3种灰藓科的聚为另一组。序列分析结果与形态学结果一致,表明matK基因序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析。     

基于叶绿体基因trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL序列的甘薯种质遗传多样性分析

【目的】利用叶绿体基因组（cpDNA）的间隔区序列（trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL）对甘薯种质进行遗传多样性分析,为其种质保护及开发利用提供理论依据。【方法】以从我国12个省份收集的52份甘薯种质为材料,从10个cpDNA间隔区序列的引物中筛选出能扩增单一、清晰明亮且稳定的序列引物,利用其PCR扩增筛选出间隔区序列,并进行测序及序列拼接。利用DnaSP 5.0进行序列特征分析,采用MEGA X计算52份甘薯种质材料的遗传距离,并构建系统发育进化树。【结果】筛选获得7对扩增结果较理想的引物,其PCR扩增产物经测序分析,共获得3个有效标记（trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL）。三者的拼接序列长度为2239 bp,共有7个变异位点,2个单一突变位点,5个简约信息位点,11个插入/缺失位点。在52份甘薯种质材料中,trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL序列的变异位点数量（Vs）分别为1、1和5个,单倍型数目（H）分别为2、4和5个,拼接序列的单倍型数目为10个;核苷酸多样性（π）和单倍型多样性（H_dπ）最高的序列分别为trnT-trnL（π=0.00052）和trnH-psbA（H_d=0.535）。trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL序列的Tajima’s D、Fu and Li’s D*和Fu and Li’s F*均无显著差异（P>0.05）,符合中性进化模式。基于拼接序列构建的系统发育进化树显示,52份甘薯种质材料的遗传距离为0~1.1848,平均遗传距离0.1018,其分为五大类,其中第Ⅰ类~Ⅳ类仅含有少量种质,其余41份种质归为第Ⅴ类。【结论】52份甘薯种质材料的遗传变异较为丰富,但种质材料间的遗传多样性低,与cpDNA特性和甘薯遗传背景狭窄有关。基于trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL的拼接序列更能准确分析甘薯种质的遗传多样性,且有效划分不同类群,为甘薯集团育种提供候选材料。     

基于全长转录组测序的牛脂肪组织可变剪接事件分析

为探究可变剪接影响下更为复杂的脂肪沉积调控网络,明晰可变剪接事件的发生对脂肪沉积调控机制的影响,本研究基于PacBio测序平台的第三代测序技术,对夷陵黄牛腹腔脂肪、皮下脂肪、肌间脂肪进行全长转录组测序分析。共发现15 445个基因检测到50 520个可变剪接,占牛全部基因的33.4%。对这些基因进行富集分析发现,83个GO条目显著富集,这些显著富集的通路可能参与脂肪沉积网络的调控,其中16个与脂质合成及代谢相关,27条KEGG通路显著富集,其中15条与脂质合成及代谢相关。使用KOG、KEGG、NR、Swiss Prot、GO数据库对测序序列进行注释,80 756条序列共注释到69 259个基因,94 458条CDS序列及对应的pep序列。其中GO分析中15 039条序列富集到507个生物学过程条目,7 907条序列富集到214个细胞组分条目,30 672条序列富集到559个分子功能条目。KEGG数据分析富集到34条通路共49 710条序列,其中7 002条序列参与信号转导途径。以上结果表明,牛脂肪组织存在大量可变剪接事件,并且这些发生可变剪接事件的基因对脂肪沉积的调控发挥重要作用,这可...     

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。     

采用16S rRNA基因序列分析海扇贝与3种扇贝的亲缘关系

采用16S rRNA基因序列分析技术,对2005年引自加拿大的海扇贝Placopecten magellanicus以及中国现有种类——虾夷扇贝P.yessoensis、栉孔扇贝Chlamys farreri和海湾扇贝Argopecten irradians进行了遗传学比较分析。每个扇贝种群随机抽取2个个体,利用通用引物进行16S rRNA基因片段扩增并双向测序。所得序列去掉不可信位点后,得到433 bp的基因片段。序列比对分析得到306个变异位点,其中转换位点为124个,颠换位点为111个,既有转换又有颠换的位点为45个,插入和缺失为26个。核苷酸变异值及分子系统树结果表明,海扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系较近。     

采用16S rRNA基因序列分析海扇贝与3种扇贝的亲缘关系

采用16S rRNA基因序列分析技术,对2005年引自加拿大的海扇贝Placopecten magellanicus以及中国现有种类——虾夷扇贝P.yessoensis、栉孔扇贝Chlamys farreri和海湾扇贝Argopecten irradians进行了遗传学比较分析。每个扇贝种群随机抽取2个个体,利用通用引物进行16S rRNA基因片段扩增并双向测序。所得序列去掉不可信位点后,得到433 bp的基因片段。序列比对分析得到306个变异位点,其中转换位点为124个,颠换位点为111个,既有转换又有颠换的位点为45个,插入和缺失为26个。核苷酸变异值及分子系统树结果表明,海扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系较近。     

基于叶绿体DNA序列atpI-rsp2和psbC-trnS的山药种质资源遗传多样性分析

【目的】基于叶绿体DNA（cpDNA）序列atpI-rsp2和psbC-trnS分析山药种质资源的遗传多样性,为山药种质资源鉴定、创新利用及新品种选育提供理论依据。【方法】以来自14个省（区）的64份山药种质为材料,对其atpI-rsp2和psbC-trnS序列进行多态性扩增并测序,经拼接、比对后,利用MEGA 7.0计算种质间的遗传距离并构建系统发育进化树,并利用DNAsp 5.0分析核苷酸多态性,采用NET Framework 4.6.1绘制单倍型间的中介邻接网络结构。【结果】atpIrsp2和psbC-trnS序列合并序列长度为1938 bp,共有117个插入/缺失位点（I_S）和14个变异位点（V_s）,转换率（S_i） 为49.1%,总体转换/颠换偏倚率（R）为0.928,共产生30种单倍型,其中有21种为独享单倍型,9种为共享单倍型,单倍型多样性（H_d）和核苷酸多样性（π）分别为0.9206和0.00139。atpI-rsp2序列和psbC-trnS序列及合并序列的Tajima’s D、Fu and Li’s D*和F*均为负值,其差异均未达显著水平（P>0.10）,说明这2个序列在进化上符合中性进化模式。64份山药种质的遗传距离为0~0.003865,平均遗传距离均为0.001400。中介邻接网络结构分析结果显示,30种单倍型可分为3类,其中,H5为较原始单倍型。【结论】64份山药种质资源的遗传距离较近,遗传背景相似,可能是由于长期地区间引种导致,与地理距离不完全相关。atpI-rsp2和psbC-trnS序列可用于山药物种鉴定和系统进化分析等研究领域。     

基于叶绿体psbA基因初步探讨植物系统发育的关系

根据已知psbA基因的保守性,设计引物对谷子叶绿体psbA基因进行扩增、测序.然后以谷子叶绿体psbA基因为基础,在GneBank上通过Blast找到目前已知psbA基因的所有物种编码的氨基酸序列,在ClustalW上进行序列比较,用软件Phylip 3.6对比较结果进行系统树的构建,对植物的系统发育进行探讨和分析.     

基于两个核基因序列研究龟鳖类的系统进化特征

为从核基因的角度探讨龟鳖类的系统发育特征,采用PCR扩增和测序的方法,获得两种龟的R35内含子部分序列以及6种龟的RAG2基因部分序列,结合NCBI其它龟鳖的同源序列一并进行分析。结果表明：将R35序列比对后得到941 bp的一致序列,将RAG2比对后得到620 bp的一致序列,二者合并后,比对排序后得到1561 bp的一致序列,其中共有505个可变核苷酸位点,总变异率为32.35%;简约信息位点为239个,插入/缺失为139个,转换/颠换比率为1.64。碱基A、T、G、C的平均含量分别为29.5%、28.5%、22.8%、19.2%。海龟科和鳄龟科之间Kimura双参数（K-2-P）遗传距离最小（0.025）,鳖科和南美侧颈龟科之间的遗传距离最大（0.182）。分子系统树结果显示：1）陆龟科与潮龟科先聚在一起,再与龟科聚在一起,陆龟科与潮龟科构成一个单系类群;2）支持陆龟总科与鳄龟科＋海龟总科构成姐妹群;3）鳄龟科和海龟总科是姐妹群的关系。     

基于两个核基因序列研究龟鳖类的系统进化特征

为从核基因的角度探讨龟鳖类的系统发育特征,采用PCR扩增和测序的方法,获得两种龟的R35内含子部分序列以及6种龟的RAG2基因部分序列,结合NCBI其它龟鳖的同源序列一并进行分析。结果表明:将R35序列比对后得到941 bp的一致序列,将RAG2比对后得到620 bp的一致序列,二者合并后,比对排序后得到1561 bp的一致序列,其中共有505个可变核苷酸位点,总变异率为32.35%;简约信息位点为239个,插入/缺失为139个,转换/颠换比率为1.64。碱基A、T、G、C的平均含量分别为29.5%、28.5%、22.8%、19.2%。海龟科和鳄龟科之间Kimura双参数(K-2-P)遗传距离最小(0.025),鳖科和南美侧颈龟科之间的遗传距离最大(0.182)。分子系统树结果显示:1)陆龟科与潮龟科先聚在一起,再与龟科聚在一起,陆龟科与潮龟科构成一个单系类群;2)支持陆龟总科与鳄龟科+海龟总科构成姐妹群;3)鳄龟科和海龟总科是姐妹群的关系。     

基于转录组测序对小麦抗叶锈性相关基因的筛选与分析

为了探明小麦‘TcLr19’抵抗小麦叶锈菌侵染的内在分子机制,挖掘与抗叶锈菌密切相关的功能基因,对接种叶锈菌后的小麦材料‘TcLr19’进行Illumina NextSeq500转录组测序。筛选到差异表达的基因(Differential expressiongenes,DEGs)8970个,其中上调差异表达基因4953个,下调差异表达基因4017个。差异基因通过GO(Gene Ontology)功能分类和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes)Pathway富集分析,被归于1 790个GO类别,定位到84个代谢通路中。采用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)对转录组分析结果进行验证,结果表明,qRT-PCR与RNA-seq分析结果基本一致,为小麦TcLr19抗小麦叶锈菌新基因的挖掘提供了可靠的参考资料。