基于PacBio三代测序的高质量汶上芦花鸡基因组的组装

【目的】汶上芦花鸡为中国唯一的芦花羽地方鸡品种资源,芦花基因可伴性遗传,芦花羽性状可用于雏鸡的自别雌雄。试验旨在丰富家鸡基因组信息,获取汶上芦花鸡全基因组序列,为鸡伴性芦花羽分子机制研究提供材料。【方法】以汶上芦花鸡为试验动物,基于BGI MGISEQ构建小片段文库进行基因组特征评估,利用PacBio三代测序技术、Hi-C技术组装及构建汶上芦花鸡全基因组信息数据库,利用生物信息学方法对获得的基因组序列进行组装和功能注释。【结果】试验共获得BGI二代测序数据量59.70 Gb;获得PacBio三代测序数据量31.13 Gb, reads平均长度为15 362 bp;获得Hi-C数据量95.37 Gb;拼接和初步组装得到基因组大小为1.12 Gb,经Hi-C辅助组装后,共有1.07 Gb的序列挂载到41条染色体上,挂载率95.62%,基因组contigs N50为9.61 Mb, scaffold N50为91.29 Mb, BUSCO评估为98.50%,基因组连续性和完整度良好;预测基因组有22.57%的重复序列,有426个tRNAs、56个rRNAs、260个miRNAs和308个sn...     

中国李品种‘秋姬’基因组Survey测序分析

中国李是重要的落叶果树之一,具有较高的经济价值与生态价值,但其全基因组信息尚未被解析,限制着相关研究的深入开展。本研究通过二代基因组Survey测序分析,对中国李品种‘秋姬’全基因组信息进行初步解析,质控后共获得22.9 Gb 高质量数据,经17-mer分析,预估其基因组大小为305.6 Mb,基因组杂合度为0.92%,属于高杂合中型基因组;采用SOAPdenovo软件进行组装,所得Contig N50为440 bp,Scaffold总长约为267 Mb,后续拟用第三代测序技术进行精细组装。     

菊苣的基因组大小估算及基因组调查测序

菊苣(Cichorium intybus L.)是一种多年生、药食同源的植物,既可作为蔬菜种植,也可作为优质牧草推广应用。本研究对‘将军’(K042)这一具有较高饲用价值的菊苣牧草品种展开物种鉴定、染色体计数、基因组大小估算、调查测序及初步组装研究。系统进化分析表明,K042跟生菜的亲缘关系较近。染色体计数结果显示,K042体细胞有18条染色体(2n=18);流式细胞术实验结果显示,K042的基因组大小约为1 170.00 Mb;二代Illumina HiSeq测序分析进一步估算K042基因组大小约为1 424.00 Mb。K042基因组的杂合率为1.12%,重复序列含量为73.56%。K042基因组具有高重复、高杂合的复杂特征。根据基因组测序结果对K042展开基因组组装工作,组装后基因组大小为823.36 Mb,重叠群N50长度约为1.03 kb,本研究结果可为将来菊苣分子生物学和遗传育种研究提供重要的基因组学基础参考数据。     

一化性柞蚕雌性个体基因组特征分析

目前,一化性柞蚕基因组图谱不完整,缺W染色体未被组装,而W染色体是柞蚕雌性个体最重要的一条性染色体。为辅助柞蚕雌性个体基因组组装策略的制定,基于二代高通量测序,结合划动窗口统计、k-mer曲线拟合及基因组从头组装等手段,对柞蚕雌性个体基因组的GC含量、杂合度、基因组大小等特征进行了分析。结果发现一化性柞蚕雌性个体基因组GC含量约为36%,杂合度约为1.25%,从头组装获得的基因组由852 519条scaffold组成,总大小约为760 Mb。说明一化性柞蚕雌性个体基因组属于高复杂度基因组,单纯二代数据组装的基因组质量较差,需要利用三代测序及染色体构象捕获技术,保证将来雌性个体基因组组装质量。     

布鲁菌疫苗株A19全基因组测序及功能分析

采用Illumina Hiseq和PacBio测序技术对布鲁菌A19进行全基因组测序,并进行GO注释、VFDB注释、ARDB注释、CRISPR以及基因岛预测等生物信息学分析。结果显示:A19全基因组大小为3.28 Mb,GC含量分布未见异常,含1个CRISPR和16个基因岛,通过GO数据库注释发现,参与生物学途径的基因5 311个、细胞组份基因有3 350个、分子功能基因有3 078个;通过VFDB注释发现,与毒力相关的基因82个,主要包括脂多糖(LPS)、纤连结合蛋白、virB四型分泌系统等毒力相关因子;通过ARDB数据库注释发现,与耐药相关的基因1个,该基因的表达产物通过影响焦磷酸异构酶的表达,从而产生对抗生素的耐药。本试验通过A19全基因组测序,为布鲁菌病的治疗和致病机制的研究及疫苗的开发奠定了基础。     

布鲁菌疫苗株S2全基因组测序及功能分析

为找出布鲁菌疫苗株S2基因组分泌性蛋白、参与生物学途径基因、细胞组件基因、分子功能基因、毒力相关因子及耐药基因,对布鲁菌疫苗株S2全基因组测序并进行Ⅲ型分泌系统效应蛋白预测、GO注释、VFDB注释、ARDB注释。全基因组测序结果表明,S2基因组大小约为3.3 Mb,杂合度和重复度较低,GC含量分布未出现异常。通过Ⅲ型分泌系统效应蛋白预测未找出S2分泌性蛋白。通过GO数据库注释,发现参与生物学途径基因有3 823个、细胞组件基因有1 949个、分子功能基因有2 585个。通过VFDB数据库注释,找出S2基因组有79个毒力相关基因,其中最大基因为8 604bp,最小基因为180bp。通过ARDB数据库注释,找出S2基因组有13个耐药基因,最大基因为3 225bp,最小基因为333bp;其中功能注释的有GL002835基因,是枯草杆菌肽类基因,此基因耐受抗微生物类药物。本研究为进一步了解布鲁菌S2基因组基本功能奠定了基础。     

基于RNA-seq技术对乌鳢和斑鳢肝脏的转录组分析

为满足标记辅助育种的要求,通过Illumina Solexa测序平台首次开展了乌鳢和斑鳢肝脏转录组测序。结果表明:乌鳢和斑鳢样本中分别得到85 802个和52 769个转录本,大小分别为113.75 Mb和44.29 Mb,组装后分别得到59 959个和44 337个Unigene,大小分别为45 Mb和27 Mb,序列平均长度为751.99 bp和608.88 bp。基因功能注释研究共获取了26 284个和24 812个特异蛋白,根据特异蛋白注释结果进行GO分析,分别有20 682和21 752条Unigene有GO注释;采用GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为分子功能、生物途径和细胞成分3类,为下一步开展生长等性状相关基因功能验证研究以及分子标记辅助育种等提供了丰富的序列资源。     

副猪嗜血杆菌血清4型全基因组序列草图测定与分析

本研究应用Illumina Hiseq 2000测序系统对副猪嗜血杆菌(HPS)血清4型gx033株进行全基因组序列测定,经过DNA文库构建、测序、数据过滤和组装,绘制了全基因组草图.全基因组草图显示,HPS血清4型的基因组大小为2 155 493 bp,G+C含量为39.79％,含有编码基因2 189个,基因总长度1 881 801 bp.基因功能注释表明,849个基因功能尚不明确,1 340个基因被分为能量产生和转化、转录和细胞周期调控等19个功能组.该HPS血清4型全基因组草图的绘制为HPS病的致病机制等研究提供依据.     

直立型半野生大豆叶绿体基因组分析

采用Illumina高通量测序技术对直立型半野生大豆(Glycine gracilis)叶绿体基因组(Chloroplast DNA,cpDNA)进行测序和组装，获得完整基因组，以探究其结构特征，为后续基于cpDNA的相关分析以及大豆资源多样性保护和系统发育等研究提供基础或依据。结果表明，直立型半野生大豆cpDNA全长148 320 bp,为典型四分体结构，注释基因108个，包含66个蛋白编码基因、29个tRNA基因和4个rRNA基因。基因组序列上共检测到87个SSR位点，其中与单核苷酸、双核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸对应的位点分别为55,19,4,7,2个。在系统发育上，直立型半野生大豆与已公布的普通型一年生半野生大豆(Glycine gracilis)、栽培大豆(Glycine max)及野大豆(Glycine soja)亲缘关系较近。     

中国大鲵出血症发病原因及致病菌基因组分析

为了探明中国大鲵出血症发病原因，本试验采集发病中国大鲵样本，运用16S rDNA序列分析结合细菌生化鉴定，对致病菌进行初步鉴定，利用Illumia测序方法，对致病菌进行全基因组测序，并对基因功能进行注释和预测。结果显示：该病发病原因为细菌感染，致病菌为摩氏摩根菌，对卡那霉素最敏感；该病原菌的基因组测序结果显示，其基因组长度为3.82 Mb,平均G+C含量为51.05%,含有3 732个基因，平均基因长度为895 kb;含有82个tRNA,总长度为6 439 bp,占基因总长度的0.16%,含有22个rRNA,总长度为31 986 bp,占基因总长度的0.83%;共计3 664个蛋白基因获得NR功能注释，并且注释得到1 780条GO功能条目和2 328条KEGG通路条目。本试验结果为中国大鲵出血症的防控和致病机制的研究提供了数据支持。     

桑品种桂桑优12的转录组生物信息学分析

为了从分子生物学的角度解析桑树的重要功能性状,以广西蚕区主栽桑品种桂桑优12的根部组织为材料提取总RNA进行转录组测序.测序共获得50844314条原始测序数据(Raw data),经过滤后得到50540436条Clean data.对序列进行拼接组装、去冗余后,获得了102254个转录本,总长度为64665080 bp,平均长度为771 bp,N50值为1473 bp,GC含量47.2％.将获得的序列与各大功能数据库比对,进行功能注释,共有86332个转录本获得了注释结果,预测出68218个编码序列(Coding DNA sequence,CDS),总长度34282488 bp,平均每个CDS长度为502 bp,N50值为756 bp,GC含量42.44％.其中有40254个转录本在KEGG获得注释,有26832个转录本在COG获得注释,有27766个转录本在GO获得注释.桂桑优12根部组织的转录本数据分析结果,可为今后研究发掘桑树重要功能性状基因提供一定的数据支持.     

西藏亚东牦牛线粒体DNA分析及系统进化研究

应用基因测序技术对西藏亚东牦牛线粒体基因组进行测序,并对测序数据质控与修剪及基因组组装、精细注释、功能注释与分析。结果表明:亚东牦牛线粒体基因组大小约为15 389 bp,包含13个PCGs、21个tRNAs、2个rRNAs及1个D-loop,其A+T碱基含量为60.86%,G+C碱基含量为39.14%;编码基因(PCGs、tRNAsrRNAs)片段总长度为14 495 bp,占基因组总长度的94.19%;同时,分析了亚东牦牛与其他11个物种间的进化关系,发现亚东牦牛与甘南牦牛归为一类,亲缘关系最近。西藏亚东牦牛线粒体DNA分析为研究牦牛群体遗传、起源与分子进化提供了技术参考。     

牦牛源产细菌素屎肠球菌SWUN5732基因组测序及抑菌相关基因分析

【目的】本研究旨在通过研究1株牦牛源产细菌素屎肠球菌SWUN5732的基因组序列,发掘该菌种的关键功能性特征基因。【方法】通过Illumina PE150测序系统,对屎肠球菌SWUN5732进行基因组测序,并在GO、KEGG、COG和NR数据库对基因组的基本功能特征进行注释,结合NR数据库的注释,挖掘出基因组中潜在的抗菌、抗氧化和抑菌肽相关基因。【结果】屎肠球菌SWUN5732的基因组大小为2 824 168 bp,有效平均GC含量约为38.09%;可检测到的编码基因数量约为2 919个,全部编码基因总长度约为2 387 787 bp,平均长度约为818 bp。在GO数据库中SWUN5732基因组一共有8 851个基因得到注释,分别注释到分子功能、细胞组分和生物过程三大类45个条目;在KEGG数据库中SWUN5732基因组共有1 534个基因被注释,分别为细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理、人类疾病、新陈代谢和生物体系统6大功能38个通路;在COG数据库中,SWUN5732基因组共有2 118个基因被注释,在基因组中还包含4个有ABC型氨基酸转运系统(渗透酶组分)的功能序列和具有重复...     

苏尼特羊拷贝数变异的基因组分布特征研究

本试验利用Illumina OvineSNP50 BeadChip芯片对71只苏尼特羊进行了分型,共检测到134个拷贝数变异区域(copy number variation regions,CNVR),大小范围为29.48 kb~1.30 Mb之间,总长度达到25.95 Mb。基因注释及功能分析结果显示,这些基因与嗅觉感官知觉、化学刺激的感官知觉、感官知觉、识别等环境应答有关。选取5个CNVR进行qPCR验证,其中3个CNVR得到验证。通过对苏尼特羊基因组拷贝数变异的分析可以进一步了解绵羊基因组结构的特点,为今后开展绵羊基因组结构变异与重要经济性状的关联研究提供参考。     

基于全基因组重测序技术的狮头鹅Indel标记分析

旨在利用重测序技术分析狮头鹅基因Indel差异并探讨其产蛋调控通路.本研究选用产蛋量有差异的成年狮头鹅和吉林白鹅母鹅各5只,采用全基因组重测序方法,对两个品种基因组水平的插入缺失突变情况进行比较分析.结果表明,测序共得到350.35 Gb数据,其中Q20与Q30平均值分别为96.74％、92.19％;通过注释分析发现了...     

一株巨菌草内生生防菌的分离、鉴定及其基因组测序分析

以巨菌草(Pennisetum giganteum sp.)内生细菌为试验材料,利用平板对峙法筛出对玉蜀黍平脐孺孢(Bipolaris maydis)具有较强拮抗作用的巨菌草内生菌,并采用Illumina Miseq PE150对该菌株进行基因组测序、基因组分析、基因预测与功能注释、直系同源簇[COG]聚类分析等。结果表明,抗菌作用最强的内生菌JK7-2为链霉菌(Streptomyces sp.),通过基因组测序分析,获得290 Conrigs,整个基因组大小约8.4 Mb,GC含量为73.17%,序列已提交至NCBI数据库SRA BioProject获得登录号:PRJNA451251。同时,预测其编码7 432个基因,并发现多个与链霉素、青霉素和四环素产生等代谢通路相关的基因。研究结果为深入研究巨菌草内生生防菌的抗菌机制以及挖掘生防菌次级代谢产物相关基因提供了理论依据。     

液相芯片技术在养猪生产上的应用研究进展

后基因组测序时代在对巨量的基因组测序数据进行组装、拼接、注释后,积累了大量的基因组测序数据,可进行下一步的基因挖掘、遗传变异分析和功能验证.与此同时,快速、经济、可靠和高通量的检测技术变得极为迫切,因此促进了各式各样的核酸检测方法的诞生和发展,其中基因分型技术包括固相(如凝胶电泳、表达谱芯片)和均相溶液(质谱、毛细管电...     

房山紫堇叶绿体基因组特征及其系统进化关系

房山紫堇(Corydalis fangshanensis W. T. Wang ex S. Y. He)是罂粟科紫堇属植物,根具有清热解毒的功效,也可用于防风固沙,保持水土。为探究房山紫堇的叶绿体基因组特征及其系统进化关系,利用高通量测序技术对房山紫堇叶绿体基因组进行测序和功能注释,并对其进行分析,利用MEGA7构建系统发育树。结果显示：房山紫堇的叶绿体基因组为191 128 bp, GC含量为40.2%;共注释127个基因,包括84个蛋白质编码基因(66.1%)、35个tRNA基因(27.6%)以及8个rRNA基因(6.3%);叶绿体基因组的密码子偏好性较弱;叶绿体基因组的GC3 s含量为38.5%,GC含量也小于50%,密码子偏向使用A和T这两种碱基;多重比较分析结果显示,紫堇属植物的编码区较为保守;系统发育分析表明,房山紫堇与紫堇的亲缘关系最近。研究房山紫堇叶绿体基因组及其进化关系有助于探索紫堇属植物的分类与进化,并可促进房山紫堇的开发和利用。     

7株鸡滑液囊支原体四川分离株全基因组分析

旨在了解滑液囊支原体(Mycoplasma synoviae,MS)遗传多样性,本研究对7株MS四川分离株进行全基因组测序及生物信息学分析.采用Illumina HiSeq平台和PE文库结合方式全基因组测序,运用各数据库注释,用MEGAX软件将7株MS与NCBI收录的8株MS全基因比较.结果 显示,分离自同一鸡场的4株...     

紫叶风箱果叶绿体基因组特征及绣线菊亚科系统发育分析

紫叶风箱果是我国近年来从北美引入的观赏性花灌木。为了明确紫叶风箱果叶绿体基因组结构特征,阐明紫叶风箱果在绣线菊亚科中的分类地位,使用Illumina NovaSeq 6000测序平台对其叶绿体基因组进行测序,并组装、注释到了其完整叶绿体基因组。结果表明：紫叶风箱果叶绿体基因组呈典型的双链环状四分体结构,全长为159131 bp,大单拷贝区（large single copy,LSC）长87582 bp、小单拷贝区（small single copy,SSC）长18829 bp、反向重复区a(inverted repeats a,IRa)和反向重复区b(inverted repeats b,IRb)长26360 bp;共注释到130个基因,包含83个蛋白编码基因,8个核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)基因,37个转运RNA(transfer RNA,tRNA)基因和2个假基因。共确定12个最优密码子（UUG、AUU、GUU、GUA、UAA、AAA、UCU、UCC、CCU、ACU、GCU、GGU）;密码子使用偏好性主要受自然选择影响,突变等因素对其影响较弱。共有27对长序...