大花铁线莲开花物候与传粉昆虫的研究

大花铁线莲是我国东北地区兼具优良观赏性状及药用价值的野生植物资源.为了研究野生大花铁线莲在引种地的开花进程和传粉规律,探讨引种环境对其开花特性的影响,该文于2017—2018年间对大花铁线莲在个体、群体水平的开花物候和传粉特性进行了连续两年的观测和统计.结果表明:(1)大花铁线莲的群体花期在5月中旬至6月中下旬,两年个...     

黑须污蝇不同发育阶段转录组及嗅觉相关基因分析

【目的】建立黑须污蝇Wohlfahrtia magnifica转录组数据库,挖掘黑须污蝇基因数据,为更深入地研究双峰驼阴道蝇蛆病提供理论依据。【方法】采用高通量测序平台Illumina HiseqTM4000对黑须污蝇幼虫、蛹和成虫进行转录组测序,并进行生物信息学分析。利用黑须污蝇幼虫、蛹和成虫转录组数据,通过基因差异表达分析以及GO功能显著性富集分析的方法筛选出嗅觉相关基因,并通过荧光定量PCR技术对黑须污蝇幼虫、蛹和成虫中OBP99b,OBP56a和OBP99a 3个嗅觉相关基因表达水平进行验证。【结果】结果显示,每个黑须污蝇样本的转录组数据量在4.96 Gb以上,G+C含量在35.35%以上,Q20含量在97%以上。与NCBInr, GO, KEGG, Pfam, Swiss-Prot和eggNOG数据库进行对比,共注释到73 303条unigenes。其中eggNOG数据库注释到的unigenes最多,为35 066条,分布在23个蛋白功能中,其中的翻译修饰、蛋白质周转的unigenes所占比例较大;GO数据库注释到的unigenes数为29 193条,功能包括分子功能、细胞组分、生物学过程三大类50个分支,其中参与生物学过程和氧化还原过程的unigenes比例较大;KEGG数据库注释到的unigenes数为15 068条,其中参与信号转导过程的unigenes比例较大。上述数据表明该转录组测序结果较好,为后续研究奠定了基础。依据黑须污蝇幼虫、蛹、成虫转录组数据筛选到30个嗅觉相关基因,其中包含9个气味结合蛋白(OBP)基因,进一步基因注释发现OBP99b,OBP56a和OBP99a基因在黑须污蝇不同发育阶段表达差异显著(|log2FC|>1,P<0.05),这在荧光定量PCR分析结果中得到了验证。【结论】本研究获得了黑须污蝇幼虫、蛹和成虫转录组数据,筛选出黑须污蝇各发育阶段嗅觉相关基因,并验证了OBP99b,OBP56a和OBP99a基因在黑须污蝇幼虫、蛹和成虫3个发育阶段差异表达,为防治双峰驼阴道蝇蛆病提供了新思路。     

月季‘绿萼’花器官发育相关microRNA的鉴定及分析

利用高通量测序技术,构建了中国古老月季‘绿萼’(Rosa chinensis ‘Viridiflora’)和‘月月粉’(R.chinensis‘Old Blush’)花蕾期的microRNA(miRNA)文库,并对其进行了测序和序列分析。结果显示,在‘绿萼’文库中,鉴定到已知的miRNA成熟体39个,miRNA前体42个;预测到新的miRNA成熟体56个,前体57个。在‘月月粉’文库中,鉴定到已知RNA成熟体39个,已知miRNA前体40个;预测到新的miRNA成熟体53个,前体57个。与‘月月粉’相比,‘绿萼’中差异表达的miRNA有31个,其中17个上调、14个下调。荧光定量PCR实验结果表明,miR156、miR398和miR535在2种月季的花蕾期表达上调,而miR167、miR172和miR396表达下调。进一步检测miR172和miR156在2种月季不同花器官中的表达差异,发现miR172在‘绿萼’的花瓣、雌、雄蕊中表达显著下调,提示miR172可能通过负调控其靶基因RcAP2的表达,在‘绿萼’花器官发育过程中起重要作用。     

睡莲品种保罗蓝花器官不同部位的转录组测序分析

为探究热带睡莲花器官不同部位的花香代谢通路及参与萜类香气物质生物合成的差异表达基因,本研究借助转录组测序技术,以热带睡莲品种保罗蓝为研究对象,对其花器官的花瓣（PE,petal）、雄蕊（ST,stamen）和雌蕊（PI,pistil） 3个部位进行转录组测序分析。差异表达基因分析结果显示,花瓣相对于雌蕊（PE-vs-PI）、雄蕊相对于雌蕊（ST-vs-PI）和雄蕊相对于花瓣（ST-vs-PE）的差异表达基因数目分别为7853个、7501个和2526个。GO分类和富集分析显示,3个比较组的差异表达基因主要参与了生物调节、细胞过程、代谢过程和刺激应答的生物学过程;KEGG分类和富集分析显示,PE-vs-PI的差异表达基因显著富集的KEGG通路最多,其次为ST-vs-PI,ST-vs-PE最少。从3个比较组共有的794个差异表达基因中筛选出98个参与萜类物质代谢差异表达基因,富集于4条萜类物质合成通路,且PE-vs-PI和ST-vs-PI的差异表达基因数目均高于ST-vs-PE。已知的金合欢醛和二萜贝壳杉烯合成关键基因HMGR和DXS在花瓣和雄蕊的表达量均高于雌蕊。从98个差异表达基因中随机...     

脂多糖对鲤肠上皮细胞转录组模式的调控分析

旨为探究脂多糖对鲤肠上皮细胞相关基因及功能的影响.本研究以鲤肠上皮细胞为试验对象,正常处理为对照组,脂多糖处理为实验组,对处理24 h的两组鲤肠上皮细胞进行转录组测序.转录组测序结果共获得44.77G高质量数据,其中,近81.83％的数据能够比对到鲤基因组.利用DESeq软件分析,与对照组相比,脂多糖处理可诱导产生差异...     

小花草玉梅高通量转录组测序与花发育基因的挖掘

该研究采用高通量测序技术Illumina HiSeq 2000,对小花草玉梅花器官进行转录组测序,挖掘参与其花发育相关的基因。测序结果得到54 513 822个序列读取片段(reads),包含7 826 726 115bp的碱基序列信息。将测序数据进行序列组装后,获得43 767个单基因簇(unigenes),平均长度为926bp。转录物注释结果显示,28 130条unigenes有同源比对信息。在43 767条unigenes中检测到5 015个SSR位点,且SSR不同重复基序类型中,出现频率最高的是AG/CT,其次是AAG/CTT和ACC/GGT。通过转录因子分析,进一步筛选得到了12个与花发育紧密相关的MADS基因,分别为FUL1,FUL2,AP3-1,AP3-2,AP3-3,PI1,PI2,AG1,AG2,SEP1,SEP3和AGL6。实时荧光定量PCR分析表明,与小花草玉梅正常花相比,全白、绿白相间、五瓣变异、全绿变异花中的FUL1、SEP1,SEP3和AGL6基因均显著上调表达,而12个基因在极端变异花中的表达水平与正常花的差异均不明显。定量结果经主成分分析显示,AGL6、SEP3、FUL1、PI2及SEP1的表达量均为小花草玉梅花形态建成的主要指标。研究结果在一定程度上丰富了小花草玉梅的基因信息,为后续研究其花器官变异的分子机制提供了基础数据。     

单细胞转录组分析研究进展

目前常规的转录组分析方法无法揭示单个细胞之间基因表达的异质性,也难以对极少量细胞进行分析,单细胞转录组分析技术为此提供了有效的研究工具。对单细胞转录组分析技术的历史、发展、策略、方法和应用进行综述。     

取食人工饲料和豆蚜的七星瓢虫转录组比较分析

为明确七星瓢虫Coccinella septempunctata取食人工饲料和豆蚜Aphis craccivora的生物特性分子机制和营养代谢通路,利用高通量测序技术分析七星瓢虫4龄幼虫和成虫的相对转录水平。结果显示,从18个样本中共筛选出1 234 640 650条干净序列（clean reads）,与参考基因组比对到813 335 465条序列。通过DESeq2软件分析,其中有11 120个差异基因（DEGs）表达水平发生了显著的变化,总共有2 280条DEGs被注释到KEGG通路中。在取食人工饲料的七星瓢虫中,与生物学特性相关的细胞色素P450 (Cytochrome P450)、保幼激素环氧水解酶（Juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH）、保幼激素酯酶（Juvenile-hormone esterase, JHE）、保幼激素Ⅲ合成酶（Juvenile hormone-Ⅲ synthase,JHAMT）、多巴脱羧酶（Dopa decarboxylase, DDC）和几丁质酶（Chitinase）大部分DEGs在4龄幼虫、雌雄成虫中下调,精液蛋白基因α-酮戊二酸脱氢酶（2-oxoglutarate dehydrogenase, sucA）和胰岛素样生长因子2 (Insulin-like growth factor 2) DEGs在雌、雄成虫中均上调,脂蛋白（Lipoprotein） DEGs在雌虫中大部分上调,蜕皮诱导蛋白（Ecdysone-induced protein）基因在幼虫中下调。DEGs在KEGG中富集到6个氨基酸、7个脂类代谢、2个淀粉和糖代谢、6个维生素相关代谢通路。其中取食人工饲料的七星瓢虫大部分氨基酸代谢通路基因下调;脂类代谢在成虫中大部分下调,而在幼虫中大部分上调;淀粉和糖代谢在成虫中大部分上调,但在幼虫中大部分下调;维生素在幼虫中大部分下调。qRT-PCR验证证明了转录组测序获得序列质量的可靠性,可作为后续试验的研究基础。这些转录组数据为进一步优化人工饲料提供了参考依据,促进人工饲料配方的改良。     

黄金树花器官特征决定的CaspAG基因克隆和表达分析

以黄金树的花芽为材料,采用同源基因克隆技术,获得黄金树花器官特征决定的AG同源基因,将其命名为CaspAG,其开放阅读框(ORF)为738 bp,编码245个氨基酸。分子系统发生和蛋白序列比对分析表明:CaspAG是拟南芥的AG同源蛋白,被归为eu AG进化分支,其MADS区有57个氨基酸,I区有32个氨基酸,K区有83个氨基酸,C区有55个氨基酸,其中C末端的转录激活区含有两个保守的基序:AGI和AGII基序。半定量RT-PCR分析表明,在花发育过程中,CaspAG基因仅在雄蕊和雌蕊中表达,而在茎、叶片、萼片和花瓣中几乎不表达。实时荧光定量PCR分析结果表明,CaspAG基因在雌雄蕊原基分化期至雌雄蕊成熟期均有表达,在雌雄蕊发育成熟期表达量达到最高;且在雄蕊的表达高峰的时间明显早于雌蕊,这与雌、雄蕊形态成熟的时间基本吻合。     

大花杓兰根内与根际土壤真菌群落组成分析

目的：探究大花杓兰根内与根际土壤内生真菌的组成与相关性,为其种群恢复和资源可持续利用提供理论依据。方法：采用高通量测序技术对大花杓兰根内与根际土壤真菌的核基因ITS2片段进行扩增测序。结果：除极个别样本外,在OTU、属、科、目、纲和门等分类级别,大花杓兰根部内生真菌数量与根际土壤真菌数量差异较大,所有根际土壤样本内生真菌数量均大于根样本。不同样本间无共有OTUs和属。Alpha多样性结果显示,根际土壤的真菌群落丰富度大于根样本,但多样性差异不明显。在科水平上,根与根际土壤无共有优势菌。PCoA主成分分析和UPGMA聚类分析结果显示,根样本与根际土壤样本在组成上存在差异。在真菌的特异性组成方面,Rozellomycota真菌在根样本和根际土壤样本中相对丰度接近,分布较为均匀,Malassezia真菌只在植物根样本中检测到,为植物根样本的特有真菌,蜡壳耳属（Sebacina）只在根际土壤中检测到,为根际土壤的特有属。结论：大花杓兰根与其根际土壤真菌群落组成存在差异性,根际土壤真菌的丰富度大于根样本,二者真菌群落相关性小,无共有优势菌科。     

PCR扩增循环数对细菌群落多样性测序分析的影响

运用高通量测序技术分析复杂样品中微生物群落组成及变化趋势,已经成为目前微生物研究领域的热点之一。本研究以复杂土壤样品和应用范围较广的瘤胃食糜样品为对象,选取20、25和30三个扩增循环数分别对样品的16S r RNA基因的V3区进行扩增,然后进行文库构建和测序。最后通过数据分析比较不同的扩增循环数对细菌多样性测定结果的影响。结果表明,扩增循环数越多,捕获到的细菌数量和种类越多;但并非循环数越多,群落中的微生物组成比例最优。整体来看,当扩增循环数为25时,样品中物种的数量和组成是最优的。     

21三体综合症植入前诊断的临床前运用研究

探讨建立一个高效、稳定的21三体遗传病植入前诊断的方法,以染色体G显带核型分析为对照,取正常成人外周血单个淋巴细胞40枚、21三体患者外周血单个淋巴细胞40枚及单卵裂球20枚,采用荧光定量PCR技术同时扩增21号染色体上特异区域基因片段(DSCR)和12号染色体上管家基因(GAPDH)片断作内对照,结果在正常组织同时扩增二片断的有效率为95%(38/40),扩增产物的荧光强度比值为1.00±0.05;21三体患者单个淋巴细胞同时扩增二片断的有效扩增率为92.5%(37/40),DSCR/GAPDH荧光强度的比值约为1.58±0.17;单卵裂球的扩增效率为80.0%(16/20).三者实验结果与染色体核型分析结果完全一致,准确率100%.研究结果表明荧光定量PCR技术产前检测21三体综合征具有准确、快速、安全、实用等特点,有较高的临床推广应用价值.     

High-throughput transgene copy number estimation by competitive PCR

Transgene copy number affects the level and stability of gene expression. Therefore, it is important to determine the copy number of each transgenic line. Polymerase chain reaction (PCR) is widely employed to quantify amounts of target sequences. Although PCR is not inherently quantitative, various means of overcoming this limitation have been devised. Recent real-time PCR methods are rapid; however, they typically lack a suitable internal standard, limit the size of the target sequence, and require expensive specialized equipment. Competitive PCR techniques avoid these problems, but traditional competitive methods are time consuming. Here we apply mathematical modeling to create a rapid, simple, and inexpensive copy number determination method that retains the robustness of competitive PCR.     

单细胞基因组测序技术新进展及其在生物医学中的应用

随着单细胞基因组测序技术的建立与发展,对细胞基因组特征的分析进入了单细胞水平。单细胞的基因组分辨率不但使研究人员能够在单细胞尺度上分析肿瘤细胞的异质性,也使得传统上难以检测的稀有细胞的基因组研究成为可能。这些稀有细胞往往具有重要的生物学意义或临床价值,如癌症患者血液中循环肿瘤细胞(circulatingtumorcell,CTC)的基因组检测或三代试管婴儿植入前胚胎细胞的遗传缺陷诊断与筛查(preimplantation genetic diagnosis/screening, PGD/PGS)。本文总结了近年来发展的各种单细胞基因组扩增技术及其优缺点,并介绍了单细胞基因组测序技术在肿瘤生物学和临床检测中的应用,以期为单细胞基因组测序技术在临床检测中应用开发提供参考。     

小麦种子内携真菌多样性研究

为揭示小麦种子所携带真菌的种类和多样性,丰富小麦相关微生物的可利用资源,我们对来自俄罗斯、澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大以及中国的57份小麦种子样品进行内携真菌分离并对其中的21份种子利用高通量测序进行多样性分析.结果显示,分离获得564株真菌,经ITS序列分析结合形态观察鉴定为31属69种,其中菌株数量相对多度最高的5...