基于454 GS FLX高通量测序的南疆沙蜥微卫星特征分析及其候选引物设计

南疆沙蜥Phrynocephalus forsythii是我国特有的一种小型爬行动物,分布于塔里木盆地。利用Roche 454 GS FLX高通量测序对该物种基因组测序,获得了55 909条高质量序列。利用Krait搜索并初步统计和分析基因组微卫星序列,共得到1～6个碱基重复类型的完美型微卫星12 109个。不同类型微卫星中,四碱基重复类型数目最多,有4 037个,约占总数的33.34%,其次是二碱基,约占总数的28.09%,再是三碱基、单碱基、五碱基和六碱基,分别约占总数的18.72%、13.91%、4.48%和1.46%。单碱基微卫星中C最多,二碱基微卫星中AC最多,三碱基、四碱基、五碱基和六碱基中最多的分别是AAC、AAAT、AAAAT和AACCCT。AC、AAAT、C、AG、A、AAC、AAT、AAAC、ACC和ACG是数量最多的10种重复拷贝类别。挑选部分三、四碱基重复类型的微卫星序列设计了100对可用于后续对南疆沙蜥微卫星标记开发的候选引物。本研究开启了对南疆沙蜥基因组微卫星特征的了解,为利用微卫星标记研究南疆沙蜥种群遗传结构奠定了基础。     

基于454 GS FLX高通量测序的四川山鹧鸪基因组微卫星特征分析

为了有效地保护四川山鹧鸪Arborophila rufipectus这一中国特有珍稀濒危鸟类,本研究采用454 GS FLX对该物种基因组测序,首次利用微卫星搜索软件搜索并初步统计和分析基因组微卫星序列,共搜索到l~6个碱基重复类型的完美型微卫星335 263个。不同类型微卫星中,单碱基重复类型数目最多,为197 913个,约占总数的59.03%,其次是四碱基、三碱基、六碱基、二碱基和五碱基,分别约占微卫星总数的13.59%、8.39%、7.55%、6.49%和4.95%。单碱基微卫星中A重复类型数量最多,两碱基中AC最多,三碱基中AAC,四碱基中AAAC最多,五碱基中AAACA最多,六碱基中AGGGTT最多。A、AGGGTT、AAAC、AC、AAAT、AAC、C、AG、AAAG、AAACA、AAT、AGG、AT、AGC、AAGG、CCG是在所搜索到的四川山鹧鸪微卫星中数量最多的16种重复拷贝类型。本研究深化了对四川山鹧鸪基因组的认识和了解,并为以后开发和筛选大量高质量微卫星标记提供数据支持,也为利用微卫星标记研究更加有效地保护和管理四川山鹧鸪这一珍稀濒危动物奠定了基础。     

基于454 GS FLX高通量测序的团头鲂ESTs中微卫星特征分析

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454测序技术开发微卫星标记的研究进展

第二代测序技术(454测序为例)已成为测定基因组序列的一种成熟技术.454测序亦可应用于目标DNA区域分析,因此可用作微卫星标记的开发.较传统方法而言,具有便捷、高效等特点.目前,运用454技术进行基因组测序或转录组测序开发微卫星标记,用以研究种群生态学、构建遗传图谱等得到越来越多的重视和应用.综述了454测序技术在开发微卫星标记上的应用,并根据其优缺点对其应用前景进行了展望,旨在为应用454测序开发微卫星提供参考.     

基于线粒体基因组的沙蜥高海拔适应研究

: 高海拔地区的物种容易受到低温、低氧、强紫外辐射等极端环境因素的影响。研究这些物种对特殊环境的应对反应,能够为进一步理解适应进化的机制提供重要线索。线粒体是细胞的能量代谢中心,因此线粒体基因组很可能在动物高原适应中起着重要作用。鬣蜥科Agamidae沙蜥属Phrynocephalus物种广泛分布于海拔1000~5300 m范围内,是研究高原适应的良好材料。本研究对2种高海拔沙蜥和6种低海拔沙蜥的线粒体基因组进行了比较研究,检测了可能经历过正选择的蛋白编码基因,探讨了线粒体基因在沙蜥高海拔适应中的作用。结果发现,在不同物种间,高海拔西藏沙蜥Phrynocephalus theobaldi的线粒体基因组中蛋白编码基因的进化速率最快;在不同基因间,ATP8具有最快的进化速率。使用分支-位点模型进行正选择检测,发现ATP8基因在西藏沙蜥中存在明显的正选择信号(P<0.05,ω>1)。通过贝叶斯方法进一步计算每个位点的后验概率,发现在ATP8基因上存在2个正选择位点。这些结果说明ATP8基因可能在西藏沙蜥高海拔适应中起到了重要的作用。但在同为高海拔的青海沙蜥Phrynocephalus vlangalii中,却没有发现类似的正选择信号,这揭示不同物种高海拔适应的分子机制可能不同。     

基于高通量测序的怒江红山茶微卫星位点特征分析

以怒江红山茶叶片为材料,采用Illumina Hiseq 2000平台测序,共获得140 996条无冗余的序列,进行SSR位点搜索后,得到32 696个SSR位点,出现频率为23.2%。所搜索的SSR以二核苷酸重复类型最多,三核苷酸和单核苷酸次之,四、五、六核苷酸重复类型较少（<1%）。单核苷酸重复类型中以A/T基元较丰富（10.92%）;二核苷酸中AG/CT基元出现频率最大,达到49.72%,AT/AT基元和AC/GT基元所占比例相差不多,而CG/CG基元所占比例最少,为0.07%;三核苷酸重复类型中AAG/CTT最多,ACC/GGT、ATC/ATG和AGG/CCT基元次之,CCG/GGC、ACT/AGT和ACG/CGT基元较低,都小于1%;四、五、六核苷酸类型中各重复基元均较少。在怒江红山茶转录组中,微卫星的数量随着对应的重复类型、重复次数的增加而降低,也随重复区段碱基长度的增加而降低。     

4种河鲀全基因组微卫星分布特征分析

本研究利用MISA软件对四种河鲀全基因组中的微卫星进行筛选并分析.结果如下:在红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)(391.49 Mb)、菊黄东方鲀(T.flavidus)(366.29 Mb)、双斑东方鲀(T.bimaculatus)(371.68 Mb)及黑青斑河鲀(Tetraodon nigroviridis)(342.40 Mb)全基因组中,分别筛选出142 885个、135 009个、147 549个和179 703个完整型微卫星.相对丰度分别为365个/Mb,369个/Mb,397个/Mb和525个/Mb.微卫星总长度分别为2 876 322 bp,2 689 710 bp,3 140 445 bp 和3 615 069 bp,分别占基因组序列总长度的0.73％,0.73％,0.84％和1.06％.在1～6个不同碱基重复类型完整型微卫星中,四种河鲀的6种碱基类型数目排序是一致的.均是单碱基重复数目最多,然后依次是二碱基、三碱基、四碱基、五碱基和六碱基.其中AC,A,C,AG,AGG,AT,AAT和AAC是四种河鲀共有的常见核心重复类别.东方鲀属(Takifugu)三种河鲀基因组微卫星分布特征极为相似,分析红鳍东方鲀和双斑东方鲀的遗传距离可能更为接近.鲀属(Tetraodon)黑青斑河鲀与其他三种东方鲀属河鲀除部分微卫星特征相似外,在微卫星总数、微卫星相对丰度和密度、部分碱基类型数目及类别方面和东方鲀属差距较大.这可能与两属鱼类地理分布及进行滑动复制的碱基组成有关,推测东方鲀属和鲀属基因组可能具有独特的进化机制.本研究为多种河鲀基因组特征分析、多种河鲀微卫星引物设计、不同属种河鲀遗传距离及亲缘关系的探究等奠定了基础.     

林麝全基因组微卫星分布规律研究

林麝Moschus berezovskii是中国重要的资源动物,也是国家Ⅰ级重点保护野生动物。本研究使用生物信息学方法,分析林麝全基因组中完美型微卫星的分布特征。在林麝2.53 Gb的基因组序列中,共搜索到665 524个完美型微卫星,总长度为11 517 784 bp,占基因组序列总长度的0.42%,总丰度为244个/Mb。林麝基因组中,单碱基微卫星序列数量最多,为221 058个,约占总微卫星数的33.22%,丰度为81.05个/Mb,然后依次为二碱基、五碱基、三碱基、四碱基、六碱基重复类型微卫星。林麝基因组中数目最多的10种微卫星类别依次为:A、AACTG、AGC、AC、AT、AG、AAAT、AAC、AAT和AAAC,占所有基因组微卫星的93.2%,表现出明显的A、T偏好。林麝基因组微卫星序列分布研究表明,其在外显子(2 530个)上的分布数量远低于内含子(200 906个)和基因间隔区(454 596个),与前人关于微卫星在非编码区的分布多于编码区的结论一致。本研究为深入研究林麝基因组特征及筛选更多优良微卫星标记提供了基础数据。     

菜豆基因组微卫星DNA的分离与鉴定

从耐高温型菜豆（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ Ｌ．）品种“Ｈａｉｂｕｓｈｉ”基因组分离微卫星ＤＮＡ,可以提供与耐热性ＱＴＬ（ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｔｒａｉｔ ｌｏｃｕｓ）连锁的多态遗传标记。为此,利用ｌａｍｂｄａ ＺＡＰⅡ载体构建了一个包含４００－８００ｂｐ插入片段的菜豆基因组文库。利用地高辛末端标记寡聚核苷酸（ＧＡ）１０和（ＣＡ）１０作为探针筛选该文库,并对部分阳性克隆进行测序分析,     

新一代超高通量基因组测序系统GS FLX开创科研无限新可能

GS FLX系统是由罗氏454生命科学公司推出的目前应用最广的超高通量基因组测序系统,研究人员利用高准确性、长读长的GS FLX系统快速的获得高质量的生物数据,取得科研突破性进展。自GS系统问世以来,于世界顶级杂志共发表250余篇高质量的文献,使GS FLX系统成为发表论文速度最快的高通量测序仪器。     

Comparison of the Illumina Genome Analyzer and Roche 454 GS FLX for Resequencing of Hypertrophic Cardiomyopathy-Associated Genes

Next-generation sequencing (NGS) is widely used in biomedical research, but its adoption has been limited in molecular diagnostics. One application of NGS is the targeted resequencing of genes whose mutations lead to an overlapping clinical phenotype. This study evaluated the comparative performance of the Illumina Genome Analyzer and Roche 454 GS FLX for the resequencing of 16 genes associated with hypertrophic cardiomyopathy (HCM). Using a single human genomic DNA sample enriched by long-range PCR (LR-PCR), 40 GS FLX and 31 Genome Analyzer exon variants were identified using ≥30-fold read-coverage and ≥20% read-percentage selection criteria. Twenty-seven platform concordant variants were Sanger-confirmed. The discordant variants segregated into two categories: variants with read coverages ≥30 on one platform but <30-fold on the alternate platform and variants with read percentages ≥20% on one platform but <20% on the alternate platform. All variants with <30-fold coverage were Sanger-confirmed, suggesting that the coverage criterion of ≥30-fold is too stringent for variant discovery. The variants with <20% read percentage were identified as reference sequence based on Sanger sequencing. These variants were found in homopolymer tracts and short-read misalignments, specifically in genes with high identity. The results of the current study demonstrate the feasibility of combining LR-PCR with the Genome Analyzer or GS FLX for targeted resequencing of HCM-associated genes.     

红原鸡全基因组中微卫星分布规律研究

本文对红原鸡Gallus gallus全基因组中微卫星数量及分布规律进行了分析,查找到l～6个碱基重复类型的微卫星序列共282728个,约占全基因组序列(1.1Gb)的0.49%,分布频率为1/3.89kb,微卫星序列的长度主要在12～70个碱基长度范围内。第1、2、3条染色体上微卫星分布频率较高,而32号染色体上无微卫星分布。不同类型微卫星中,单碱基重复类型数目最多,为184192个,占总数的65.1%;其次是四、二、三、五、六碱基重复单元序列,分别占到总数的12.8%、9.7%、7.2%、4.6%、0.8%。T、A、AT、GTTT、AAAC、G、C、ATTT、AC、GT、AAAT、ATT、AAC、AAT、GTT、AG、CT、CTTT、AAAG、GTTTT、AAACA、AAGG、CCTT是红原鸡基因组中最主要的微卫星重复类型。本研究为红原鸡微卫星标记的分离筛选、遗传多样性的研究以及不同物种微卫星的比较分析奠定了基础。     

Artificial duplicate reads in sequencing data of 454 Genome Sequencer FLX System

The 454 Genome Sequencer (GS) FLX System is one of the next-generation sequencing systems featured by long reads, high accuracy, and ultra-high throughput. Based on the mechanism of emulsion PCR, a unique DNA template would only generate a unique sequence read after being amplified and sequenced on GS FLX. However, biased amplification of DNA templates might occur in the process of emulsion PCR, which results in production of artificial duplicate reads. Under the condition that each DNA template is unique to another, 3.49%-18.14% of total reads in GS FLX-sequencing data were found to be artificial duplicate reads. These duplicate reads may lead to misunderstanding of sequencing data and special attention should be paid to the potential biases they introduced to the data.     

青海高原两种沙蜥mtDNA的渐渗杂交

青海沙蜥和贵德沙蜥在共和沙珠玉地区重叠分布,形态和遗传显著不同。线粒体基因序列分析说明在重叠区两种蜥蜴mtDNA基因相互渗透。重叠区19个青海沙蜥个体中有1个具有贵德沙蜥线粒体基因型,但形态与青海沙蜥相似。6个贵德沙蜥个体中有1个具有青海沙蜥线粒体基因型,形态与贵德沙蜥相似。两种沙蜥在该地区的基因流动可能发生在共和古湖的退缩消失后次级相遇形成的。分子钟推测杂交发生的时间大约在19至16万年前,与古湖的消失时间(15万年前)相符。     

沙蜥属Phrynocephalus生物地理学研究进展

沙蜥属Phrynocephalus作为鬣蜥科Agamidae中的古北界类群,分布区复杂的地质、地理历史对该属物种形成、分化及分布格局的形成具有重要的影响.近年来,随着生物地理学理论的不断发展,各国学者从不同角度对沙蜥属的生物地理学做了大量研究.本文主要综述了这方面的研究进展;同时基于沙蜥属的研究现状对今后的研究做出展望.     

Historical vicariance and male-mediated gene flow in the toad-headed lizards Phrynocephalus przewalskii

Using mitochondrial and microsatellite DNA data and a population genetic approach, we tested male‐mediated gene flow in the toad‐headed lizards Phrynocephalus przewalskii. The mitochondrial DNA (ND2 gene), on the one hand, revealed two major lineages and a strong population genetic structure (F_ST = 0.692; F_ST′ = 0.995). The pairwise differences between the two lineages ranged from 2.1% to 6.4% and the geographical division of the two lineages coincided with a mountain chain consisting of the Helan and Yin Mountains, suggesting a historical vicariant pattern. On the other hand, the nuclear microsatellite DNA revealed a significant but small population genetic structure (F_ST = 0.017; F_ST′ = 0.372). The pairwise F_ST among the nine populations examined with seven microsatellite DNA loci ranged from 0.0062 to 0.0266; the assignment test failed to detect any naturally occurring population clusters. Furthermore, the populations demonstrated a weak isolation by distance and a northeast to southwest clinal variation, rather than a vicariant pattern. A historical vicariant event followed by male‐mediated gene flow appears to be the best explanation for the data. Approximately 2–5 Ma, climatic change may have created an uninhabitable zone along the Helan‐Yin mountain chain and initiated the divergence between the two mitochondrial lineages. With further climatic changes, males were able to disperse across the mountain chain, causing sufficient gene flow that eventually erased the vicariant pattern and drastically reduced the population genetic structure, while females remained philopatric and maintained the mitochondrial DNA (mtDNA) divergence. Although polygyny mating system and female philopatry may partially contribute to the reduced movement of females, other hypotheses, such as female intrasexual aggression, should also be explored.     

南酸枣果实的成分分析

本文对南酸枣（Ｃｈｏｅｒｏｓｐｏｎｄｉａｓ ａｘｉｌｌａｒｉｓ）鲜果的常规营养尬发和化学成分进行了测定。结果表明,南酸枣果实含有丰富的营养素,果皮内保１８种氨基酸总量达２６．２３～３８．５４ｍｇ／１００ｇ,蛋白质为０．９２％～１．４８％,有机酸含量高达５．２２％～８．１３％,色谱分析显示含有２１种有机酸,其中以柠檬酸、酒石酸、苹果酸和葡萄糖酸等为主要成分,鲜果可食部分还含有丰富的Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、