基于小RNA深度测序和RT-PCR检测侵染广东省冬种马铃薯的病毒

为明确侵染广东省冬种马铃薯的病毒种类及优势病毒,结合小RNA深度测序技术及RTPCR检测方法,对采集于广东省冬种马铃薯7个主产区的189份疑似病样进行检测分析。结果表明,经小RNA深度测序技术检测马铃薯病毒病混合样,发现存在马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)、马铃薯S病毒(Potato virus S,PVS)和马铃薯卷叶病毒(Potato leaf-roll virus,PLRV)3种病毒。进一步设计3种病毒的特异性引物并利用国内已报道的其它5种马铃薯病毒的特异性引物进行RT-PCR检测,发现189份马铃薯病毒病疑似病样中仅检测到PVY、PVS和PLRV这3种病毒,检出率依次为75.13%、10.05%和4.76%,且3种病毒在马铃薯上还存在复合侵染,复合侵染率为14.19%,其中PVY在各马铃薯产区均可检测到。表明侵染广东省冬种马铃薯的病毒为PVY、PVS和PLRV,其中PVY是优势病毒。     

Diagnosis of plant diseases using the Nanopore sequencing platform

Reliable detection and identification of plant pathogens are essential for disease control strategies. Diagnostic methods commonly used to detect plant pathogens have limitations such as requirement of prior knowledge of the genome sequence, low sensitivity and a restricted ability to detect several pathogens simultaneously. The development of advanced DNA sequencing technologies has enabled determination of total nucleic acid content in biological samples. The possibility of using the single-molecule sequencing platform of Oxford Nanopore as a general method for diagnosis of plant diseases was examined. It was tested by sequencing DNA or RNA isolated from tissues with symptoms from plants of several families inoculated with known pathogens (e.g. bacteria, viruses, fungi, phytoplasma). Additionally, samples of groups of 200 seeds containing one infected seed of each of two or three pathogens, as well as samples with symptoms but unidentified pathogens were tested. Sequencing results were analysed with Nanopore data analysis tools. In all the inoculated plants, pathogens were identified in real time within 1–2 h of running the Nanopore sequencer and were classified to the species or genus level. DNA sequencing or direct RNA sequencing of samples with unidentified disease agents were validated by conventional diagnostic procedures (e.g. PCR, ELISA, Koch test), which supported the results obtained by Nanopore sequencing. The advantages of this technology include: long read lengths, fast run times, portability, low cost and the possibility of use in every laboratory. This study indicates that adoption of the Nanopore platform will be greatly advantageous for routine laboratory diagnosis.     

基于高通量测序的梨果实常用内参基因表达稳定性分析

合适的内参基因对基因表达分析结果准确性至关重要。通过同源搜索在梨中获取了102个常用内参基因同源基因,其中的89个基因以基因家族形式存在。高通量数据分析揭示,各基因在不同发育时段或家族成员间均检测到不同水平的表达水平差异和表达稳定性差异。而相同基因在不同材料间的表达水平相对保守。这些基因在不同发育时段梨果实中的表达存在明显分化而聚成不同类型,部分基因在不同材料间表现出所有发育时段或部分发育时段表达变化趋势的保守性。本研究全面收集了相关内参基因家族成员,又有效区分出不同成员的表达特征,结果清晰、直观,为梨果实内参基因选择提供了可靠的实验依据。     

水稻小穗簇生基因OsCL6的定位及候选基因分析

[目的]通过对水稻小穗簇生基因的定位与候选基因分析,为进一步克隆幼穗发育过程中缩短枝梗长度造成小穗簇生的功能基因奠定基础.[方法]以航天诱变育种技术处理常规优质稻品种粤农丝苗获得一个稳定遗传的小穗簇生突变体cl6为试验材料,与粤金银占构建F1、F2作图群体,对簇生基因进行定位,结合转录组测序对候选基因进行预测与评价.[...     

白榆二倍体及同源四倍体的生理特性及转录组差异分析

为了探究白榆二倍体及其同源四倍体的基因表达谱差异情况,以白榆二倍体及其同源四倍体为材料,比较二者成熟叶片的生理特征并采摘幼嫩叶片进行转录组数据分析。结果显示,与二倍体相比,同源四倍体丙二醛含量、可溶性蛋白含量及叶绿素含量增加,可溶性糖含量降低。转录组测序结果共得到2 407个差异表达基因,其中上调基因为1 076个,下调基因为1 331个。在COG蛋白质的同源注释分析得到918个差异表达基因,主要涉及21个方面。共有1 380个差异表达基因被GO注释,主要与细胞组分、代谢功能、催化活性等相关。通过KEGG通路注释发现,共有930个差异表达基因分布到5大类KEGG通路中,其中以代谢机制中差异表达基因被注释到的最多。叶绿素含量的增加使四倍体的叶片颜色变得更加浓绿,丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白的含量的增加与减少与四倍体植物在植物代谢与生长上有一定关系,经过转录组测序分析,糖酵解途径的基因表达为下调,还原性戊糖磷酸循环与光呼吸等与叶绿体有关的基因为上调。     

水稻秸秆堆肥发酵粗制肥料中微生物多样性研究

研究基于Illumina平台的高通量测序技术,初步解析等量的、不同氮源添加(尿素和牛粪)的水稻秸秆经堆肥发酵后制得粗制肥料中细菌和真核微生物群落结构和多样性。添加尿素和牛粪发酵成的粗制肥料中分别得到897个和954个细菌可操纵分类单元(Operational taxonomic unit,OTU),以及508个和585个真核微生物OTU,且添加牛粪处理的细菌和真核微生物群落丰富度和多样性均高于添加尿素处理。添加尿素制得粗制肥料以放线菌门(Actinobacteria,71.9%)的Streptomyces(40.9%)和Cellulosimicrobium(22.2%)菌属为最优势的细菌类群,以真菌子囊菌门(Ascomycota,70.0%)的Pichia(46.1%)菌属为主要优势的真核微生物类群。添加牛粪制得粗制肥料以变形菌门(Proteobacteria,58.5%)的Pseudomonas(47.8%)菌属为最优势的细菌类群,以真菌子囊菌门(Ascomycota,42.5%)的Aspergillus(23.9%)菌属和接合菌门(Zygomycota,20.5%)的Mucor(9.4%)菌属为主要优势的真核微生物类群。研究结果表明,不同的氮源添加可导致水稻秸秆堆肥发酵制得粗制肥料中形成具有不同优势种群结构的细菌和真核微生物群落,并会导致腐熟各阶段发挥作用的微生物类群的差异。     

人类基因组测序在疾病预防和治疗中的应用(英文)

由于在 DNA 测序技术上的重大突破,基因组测序已经成为了医疗中重要的工具。1000 基因组项目和 ENCODE 项目对于基因组中变异和功能提供了全面的注释,这对于测序技术在医疗中的应用将会有巨大的助益。如今测序技术在检测造成罕见孟德尔遗传疾病的突变上取得了巨大的成功。此外,对于癌症基因组的测序能够全面地检测基因组中的各种变异,这为癌症带来了更加准确的分类和更加靶定的治疗方案。相对而言,基因组测序在常见疾病和病毒细菌治疗上的应用还十分有限,但其前景仍非常光明。更加重要的是,了解基因组的信息不仅可以帮助疾病治疗,还能够在疾病预防中发挥巨大的作用(比如,婴儿基因遗传病的提前检查预测)。整个社会仍然需要解决诸如高成本,测序数据处理中对大量计算处理的高硬件需求和不成熟的交流渠道来真正的使测序技术完全在临床医疗中发挥出其作用。但是,这些问题都极可能在不远的将来由新的测序技术,云计算和更好的教育一一解决。本综述着重于介绍了最近几年基因组测序在疾病治疗和预防方面的新应用和新成果。     

河北毛白杨巯基蛋白酶抑制剂基因cDNA的克隆及序列分析

植物巯基蛋白酶抑制剂(cysteine proteinase inhibitor,CPI)在林木的抗虫基因工程中发挥着越来越重要的作用,分离和克隆植物CPI基因进而研究该基因的功能是CPI基因工程研究的热点.本文应用PCR技术从我国乡土抗天牛树种河北毛白杨形成层中分离和克隆到了一个710bp大小的cDNA片段,同时对序列进行测定和分析.测序和分析结果表明,该cDNA片段含有一个429 bp的完整开放阅读框,其编码143个氨基酸残基,具有LARFAVDEHN、QXVXG和YEAKVWVKPW三个典型的植物巯基蛋白酶抑制剂基因家族的高保守区段,同时在GenBank中进行了注册,核苷酸注册号为DQ020096,氨基酸注册号为AAY41807.氨基酸序列同源性分析表明,该基因与其他林木中的巯基蛋白酶抑制剂的同源性差异较大,同源性在48%～97%之间,其中与欧洲山杨的同源性最高,达到97%,与猕猴桃的同源性最低为48%.说明河北毛白杨形成层中存在CPI基因并能够有效表达,这为进一步研究该基因的抗虫功能奠定了良好的基础.     

噬菌体展示技术及其在单克隆抗体制备中的应用

噬菌体展示技术是一种强大的高通量多肽筛选技术,常用于确定靶标蛋白的亲和力与结合位点,并广泛应用于单克隆抗体的制备。下一代测序和微流控技术的出现及发展使噬菌体展示技术成为制备单克隆抗体更为强大和常用的工具。对噬菌体展示技术的历史发展与分类、噬菌体展示技术制备单克隆抗体的过程及其在制备单克隆抗体上的应用进行了论述,以期为相关研究人员提供参考。     

APAP急性肝损伤小鼠肝脏组织转录组RNA-seq及相关信号通路分析

[目的]筛选与对乙酰氨基酚（acetaminophen,APAP）诱导的急性肝损伤发生发展相关的基因和关键信号通路。[方法]建立C57BL/6J小鼠APAP急性肝损伤模型。构建正常小鼠肝脏组织样本和APAP急性肝损伤小鼠损伤后第2天肝脏组织样本的2个cDNA文库,进行转录组测序。对获得的转录组测序数据进行组装及功能注释。使用DESeq R包（1.10.0）分析具有生物学重复的差异基因的表达,利用KOBAS软件确定KEGG信号通路中差异表达基因的静态富集。[结果]APAP急性肝损伤小鼠损伤后第2天与正常小鼠肝脏组织转录组相比,共有7 270个DEGs,包括3 707个显著（P<0.05）上调表达基因和3 563个显著（P<0.05）下调表达基因。在所有显著上调表达基因中,表达量变化幅度较大的是Col1a1、Gsta1、S100a6基因;在所有显著下调表达基因中,差异表达量位于前3位的基因是Slc1a2、Glul、Acaa1b。共有2 515个DEGs在316个不同的KEGG通路中富集,显著上调表达基因富集的信号通路主要是趋化因子信号通路、B细胞受体信号通路、NOD样受体信号通路、ECM受体相互作用信号通路等免疫和炎症相关信号通路,显著下调表达基因富集的信号通路主要是氧化磷酸化、脂肪酸降解、脂肪酸代谢、碳代谢等合成代谢信号通路。[结论]在APAP急性肝损伤过程中涉及多个信号通路的参与,趋化因子信号通路和ECM受体交互作用信号通路可能是急性损伤期中发挥主要作用的信号通路。