家鸡全基因组测序研究进展

鸡具有独特的生物学特性。全基因组测序是即对一种生物的基因组中的全部基因进行测序,主要包括de novo测序和全基因组重测序。近年来,由于测序技术的飞速发展,鸡全基因组研究取得了很多重要的进展,为解释鸡的生物学特性和缩短分子育种周期发挥了重要作用。重点阐述了不同品种鸡全基因组de novo测序的完成、全基因组重测序技术在解析品种遗传多样性、揭示进化机制、质量性状遗传机制广泛应用,讨论了鸡全基因组测序工作存在的问题及其展望,旨在为家鸡种质资源的改良和分子育种提供重要的参考资料。     

蕈菌基因组测序的进展

蕈菌在人类社会和自然界扮演重要角色,除了食用和药用价值以外很大的前景是应用于碳源回收和生物环境修复方面。随着高通量测序技术的广泛应用,蕈菌的基因组测序得以实现,而蕈菌的基因组测序工作将极大地促进蕈菌基础生物学研究,同时为珍稀物种的保育提供科学依据。在蕈菌基因组测序中,美国能源部所属的联合基因组研究所做了大量工作,尤其是其"1 000 Fungal Genomes"项目。文中在概括介绍蕈菌全基因组测序的检索方法、测序技术和基因组测序类型基础上,通过文献调查和数据库检索收录了323种已完成或部分完成基因组测序的蕈菌(分属于70个科,其中有8个物种科级单位不确定),为大型食药用菌的遗传多样性的分析和保护生物学研究提供参考资料。     

鸡基因组研究新进展

鸡基因组测序草图的完成标志着禽类功能基因组时代的到来。鸡不仅是全世界广泛饲养且有重要经济价值的禽类,而且是极具生命科学研究价值的模式动物。因此,鸡基因组测序草图的完成将对遗传育种和生物学研究有重要的影响。本文综述了近年来鸡基因组研究的最新进展,主要内容包括鸡基因组的有关数据、物理图谱、遗传连锁图谱、比较基因组学、序列表达标签、生物信息学等方面所取得的成绩,同时对鸡基因组研究结果的应用前景进行了展望。     

泛基因组研究在遗传多样性和功能基因组学中的应用

相对于单个参考基因组仅聚焦于个体遗传信息的挖掘,泛基因组研究则能够反映整个物种或类群全部的遗传信息。随着基因组测序和分析技术的不断发展,泛基因组学逐渐成为新的研究热点,并已在植物、动物和微生物多个物种中获得了广泛应用,为全面解析物种或类群水平的遗传变异和多样性、功能基因组和系统进化重建等研究提供了强有力的工具,取得了很多显著的研究成果。尽管如此,由于泛基因组学研究尚处于发展阶段,测序费用和分析成本仍然较高,难以广泛普及; 且存在分析标准不一、数据挖掘不够全面深入、理论难以应用于生产实际等尚待解决的问题,仍有较大的发展空间。该文系统总结了泛基因组在生物遗传多样性挖掘和功能基因组学中的研究进展,主要包括其在泛基因组图谱的构建、基因组变异和有利基因的发掘、功能基因的多态性、群体遗传多样性和系统进化等多个领域中的应用和研究,探讨了其在不同领域的应用潜力。同时,讨论了目前泛基因组研究中存在的局限性和可能的解决方法,并对其将来的发展前景进行了展望。     

多年生植物模式物种基因组研究的历史及进展

木本植物有许多不同于一年生草本植物的生物学特性,生物学家提出将木本植物 作为研究多年生植物的模式体系。杨属Populus树种由于研究基础较好且基因组较小,目前已 被广泛地接受作为多年生植物基因组研究的模式物种。随着杨属树种全基因组序列的测定, 杨属树种在多年生植物的功能基因组研究及一些基础科学问题的研究中将发挥重要作用。本 文综述了杨属树种基因组研究的历史、进展及将来的研究热点,旨在为我国多年生植物基因 组研究提供参考和借鉴。本文主要论述了以下几个方面的内容:（1）对杨属树种开展的细胞 遗传学研究;（2）在分子水平上对杨属树种进行的基因组研究,内容包括遗传作图、基因组 测序、物理图谱构建、基因芯片及连锁不平衡分析;（3）杨属树种基因组信息在探讨一些基 础科学问题中的潜在应用。     

重要林木樟科植物全基因组测序研究进展

近年来,随着测序技术的革新、测序成本的降低和生物信息学软件的开发,植物全基因组研究蓬勃发展。樟科(Lauraceae)隶属被子植物木兰类,泛热带分布,物种多样性高,其中很多物种具有重要的经济和生态价值,目前已发表包括8个物种的13个基因组。该文从樟科全基因组研究现状、基因组特征、起源和进化以及功能基因和基因家族4个方面进行综述,着重介绍基于组学数据的木兰类及樟科的系统发生、樟科经历的多倍化事件以及与樟科花器官进化和代谢产物相关的基因鉴定。结合研究现状展望了樟科基因组研究的发展方向,建议通过增加测序基因组分支的代表性并关注具有特殊价值的物种,及研究物种特异性功能基因以加深对该家族基因功能和进化的理解。     

中国水稻基因组学研究历史及现状

水稻既是重要的粮食作物,又是功能基因组研究的模式植物。水稻基因组测序的完成及种质资源的基因组重测序,为水稻功能基因组研究奠定了基础。现综述我国水稻基因组测序和功能基因组研究历史,重点介绍功能基因组组学研究的平台和重要农艺性状解析的成果,并指出未来水稻功能基因组研究的方向。     

全基因组测序在重要家畜上的研究进展

全基因组测序研究主要包括通过不同测序技术和组装比对方法,获得某物种的全基因组序列图谱,及在此基础上构建物种全基因组遗传变异图谱进行个体或群体遗传多样性、选择信号或起源进化等方面的研究。利用单核苷酸多态性(SNP)、插入和缺失(Indel)和拷贝数变异(CNV)等遗传变异作为分子标记,全基因组测序研究已经在家畜起源进化、驯化、适应性机制、重要经济性状候选基因、群体历史动态等方面取得了许多重要的研究成果。本文主要对近几年全基因组测序在常见家畜(猪、马、牛、羊等及其近缘物种)的取得的重要研究成果进行了综述,并讨论了全基因组测序的优势、缺点及在生产中意义。此外,对基因组测序研究的未来发展进行了归纳及展望,以期为今后家畜重要经济性状的功能基因定位和物种起源、驯化研究提供参考。     

大肠埃希菌基因组研究

大肠埃希菌是最早启动全基因组测序的细菌之一,但是对于大肠埃希菌作为共生菌存在于人类和动物肠内的生物学本质尚不清楚。目前,研究人员正在对大肠埃希菌基因组中每个必需基因的功能进行研究,以期能进一步了解大肠埃希菌的生物学特性。本文就大肠埃希菌基因组研究现状、研究方法及其后基因组研究等方面进行综述。     

乳酸菌基因组学研究进展

乳酸菌广泛应用于食品发酵工业中,其中有些菌种是重要的益生菌。目前,对乳酸菌的研究已从最初的形态学研究进入到了分子水平的研究。乳酸菌全基因组测序研究已在全球展开。乳酸菌基因组研究有助于揭示乳酸菌的遗传和代谢机制,加速重要益生功能基因的挖掘,同时为乳酸菌的应用提供众多可能性。本文就乳酸菌基因组研究的概况、重要乳酸菌基因组、乳酸菌的功能基因组以及比较基因组进行了综述。     

基因组时代的昆虫学研究

昆虫种类繁多,它与生态系统中的生物多样性,以及人类的日常生活和生产密切相关。自2000年黑腹果蝇Drosophila melanogaster全基因组测序完成以来,至今已先后开展了88种昆虫全基因组测序工作,这标志着昆虫学研究进入了基因组时代。本文综述了近年来昆虫基因组测序进展,以及基于基因组的昆虫学研究方法及应用等两方面的研究成果。同时,着重介绍了昆虫全基因组测序进程,昆虫基因组在个体生物学、多物种间及种群,及系统生物学研究中的应用等方面的内容。最后,还探讨了基因组时代昆虫学研究所面临的挑战。     

真菌群体基因组学研究进展

近年来,随着第二代高通量测序技术的出现和发展,测序成本不断降低,完成全基因组测序的真菌物种迅速增加。以大规模测序为基础的群体基因组学,也逐渐应用于解析真菌的群体结构、物种形成、种群分化和位点特异性效应。本文综述了群体基因组学在工业真菌、病原真菌、食用真菌、共生真菌及其在表型性状遗传基础解析中的研究进展,并对其今后的发展方向进行了展望。     

动物模型与人类疾病机理重点实验室成功破译树鼩基因组

由中科院昆明动物所动物模型与人类疾病机理重点实验室、深圳华大基因研究院等单位合作完成的破译树鼩基因组研究工作于2013年2月在《自然·通讯》(Nature Communications)杂志上在线发表。研究人员通过完成高质量的树鼩(Tupaia belangeri chinensis)全基因组测序及比较基因组分析,阐明了其系统分类地位和相关生物学特征的遗传基础,尤其是树鼩用于若干重要疾病如HBV、HCV感染以及抑郁症模     

作物基因组学研究进展

农作物基因组学研究的发展,对于有效利用现代分子生物学手段进行物种的遗传改良发挥了重要作用。随着测序技术的发展,已经实现对重要农作物,如水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、蔬菜等作物基因组的测序或重测序,在此基础上完成对控制重要农艺性状基因的克隆和鉴定。本文综述了2017年度主要农作物基因组研究方面取得的一系列重要进展。     

水稻基因图

水稻基因组计划要完成4张图:遗传图、物理图、序列图以及转录图,它们是进行基因定位与基因克隆的重要工具。水稻是模式植物,其全基因组测序的完成、丰富的遗传资源和多个基因组研究数据库,极大地推动和加速了水稻基因图的绘制。对基因图绘制的原理及在水稻中的应用进行了论述。     

基于SLAF-seq技术的动物基因组应用及进展

近年来随着测序技术的迅速发展,简化基因组中的SLAF-seq是一种既经济又高效的、且在全基因组范围内挖掘SNP位点的测序技术。该技术已广泛应用于群体进化分析、遗传图谱的构建和QTL定位等大样本群体研究。该文综合国内外文献介绍SLAF-seq技术在动物基因组研究方面的应用,分析SLAF-seq技术在动物学中的发展方向并做出展望,以期为动物的遗传学和物种保护等相关研究开启一扇新的大门。     

正反向测序信息在全基因组序列拼接及分析中的应用

插入片段双末端正反向测序信息(double-barreled data, DB信息)已广泛应用于大基因组测序组装项目. 根据绘制籼稻全基因组工作框架图的经验, 总结了DB信息在序列组装流程中的应用, 同时, 在原有基础上提出了改进的DB信息使用方法, 包括基因组序列拼接、质量检验和重叠群的连接. 此外, 进一步提出了DB信息在下游数据分析过程中新的应用, 包括利用DB信息获得基因组文库中每个克隆所包含的基因组片段的精确信息, 以及在此基础上设计低成本全基因组基因芯片的一种基因芯片设计新方法. 随着待测序物种的逐年增多, 相信正反向测序信息在基因组测序组装工作, 以及后续的基因组研究中将发挥越来越重要的作用.     

连续性纯合片段在畜禽基因组研究中的应用

随着高通量SNP芯片技术的快速发展和测序成本的大幅降低,SNP基因芯片和基因组重测序等技术被广泛地应用于畜禽基因组研究中。在基因组某一段区域内,当一定数量和一定密度的SNPs表现为纯合时,可以判定该区域存在连续性纯合片段(runs of homozygosity, ROH)。目前,连续性纯合片段已经逐渐成为分析畜禽群体近交程度、遗传结构等方面的重要指标之一。但是,ROH计算应用的评价标准还相对匮乏。本文系统介绍了连续性纯合片段的发展历史、原理、鉴定方法以及在畜禽群体结构解析、基因组功能分析和种畜禽品质检测等方面的应用情况,以期为畜禽遗传资源保种区和保种场在遗传多样性等动态监测方面提供参考。     

乳酸菌微进化的研究进展

摘要:乳酸菌是食品工业中重要的微生物,乳酸菌微进化研究有助于深入解析其生物学功能与机制。随着分子生物学的发展,多位点序列分型(Multi-locus Sequence Typing,MLST)及基因组重测序(Whole-genome resequencing)等技术手段应运而生,使得从分子水平上阐述乳酸菌的系统发育和种群进化关系成为可能。MLST已被广泛用于乳酸菌遗传多样性和种群结构等微进化研究中,近期,测序成本的锐减使全基因组测序技术在乳酸菌微进化研究中的优势日益突显。本文对乳酸菌微进化的理论基础、研究方法和意义进行了阐述,并介绍了全基因组测序技术在乳酸菌微进化方面的应用,旨在为乳酸菌微进化分析研究提供新思路。     

NGS技术在作物基因组研究中的应用

新一代测序技术(Next-generation sequencing,NGS)在阐明复杂和高度重复的基因组结构,DNA序列与基因组结构变异同重要农艺性状之间的关系等方面具有重要作用。从NGS系统的开发与作物基因组测序,NGS与转录组分析,NGS与全基因组关联图谱,及SNPs开发与预测育种等方面,综述了NGS技术在作物基因组研究中的应用,可为作物基因组研究提供理论基础。