基于转录组测序的波纹唇鱼SSR和SNP多态特征分析

波纹唇鱼是一种极度濒危的珍贵观赏鱼和高价值食用鱼,全面了解其转录组中SSR和SNP位点的分布及序列特征,可有助于开展波纹唇鱼遗传资源的保存和合理开发利用。利用二代高通量RNA-seq测序技术对波纹唇鱼进行转录组测序,通过MISA和Samtools对所得Unigene进行SSR与SNP位点的发掘与分析。结果显示,在150 218条Unigene序列中共发现22 428个SSR,出现频率为14.93%,平均约5.35 kb出现1个SSR。波纹唇鱼SSR的主要重复单元类型为单碱基和二碱基重复,分别占SSR总数的61.32%和19.12%,除复合类型以外,所有重复基元共65种,其中(A/T)n所占比例最高(55.64%),(AG/CT)n和(AC/GT)n分别占8.31%和6.80%。22 427个SSR处于CDS中,其中1 773个位于编码区。SSR重复次数集中在5～15次,序列平均长度为13.3 bp。3 438个SSR位点共获得669对候选引物。随机选取50对验证,发现21对可扩增出与预期产物长度大小一致的特异性条带,其中5对在4个波纹唇鱼个体间具有多态性。在Unigene中共发现245 373个SNP位点,发生频率为1/490 bp,其中转换类型发生频率显著高于颠换类型,转换类型中A/G (33.61%)和C/T (32.51%)发生频率最高,颠换类型中则是A/T的最高(11.12%)。波纹唇鱼转录组中SSR和SNP位点非常丰富,可为波纹唇鱼遗传多样性分析、亲缘关系鉴定与遗传资源开发利用等方面提供丰富的基础数据信息。     

基于高通量测序的植物群体基因组学研究进展

作为群体遗传学一种新的表现形式,群体基因组学是将基因组概念和技术与群体遗传学理论体系相结合,通过覆盖全基因组范围内的多态位点的分布式样推测位点特异性效应和全基因组效应,从而提升人们对微进化的理解。近年来,随着第二代高通量测序技术的出现和改进,完成基因组测序的植物种类迅速增加,大规模的重测序也随之开展。与此同时,在一些尚未完成基因组测序的植物物种中,也开展了一些平行测序。这些重测序和平行测序极大地促进了群体基因组学的发展,加深了人们对相关植物种群在基因组水平上的遗传多样性、连锁不平衡水平、选择作用、群体历史及复杂性状的分子机理等群体基因组学方面的认识。本文简要介绍了群体基因组学的概念、研究方法等,重点综述了基于高通量测序的植物群体基因组学的研究动态,展望了植物群体基因组学的发展前景并讨论了存在的问题,以期为相关研究提供借鉴和参考。     

东亚特有珍稀蕨类植物岩穴蕨(碗蕨科)高通量转录组测序及分析

岩穴蕨(Monachosorum maximowiczii)隶属于碗蕨科稀子蕨属, 是东亚中高海拔地区所特有的珍稀濒危植物。为了在分子水平对该物种有进一步的认识, 本文首次利用二代高通量测序技术(RNA-seq)对岩穴蕨进行了转录组测序分析。通过Illumina Hiseq 2500测序平台, 共计获得4.95 Gb原始数据(raw data), 经过滤后得到4.83 Gb有效数据(clean reads), 并进行从头组装得到了101,448条unigene。其中, 54,106条unigene预测到完整的开放阅读框。我们利用目前已知的51个植物基因组数据, 对岩穴蕨的unigene进行了详尽的功能注释, 并通过GO、COG、KEGG注释进一步了解了这些编码基因的作用方式、特征以及所参与的代谢通路。同时, 转录因子分析结果也为岩穴蕨的环境适应机制研究提供了初步线索。     

基于新一代高通量测序技术开发巨人半边莲Lobelia deckenii的SSR标记

为了开发东非半边莲属特有植物的微卫星分子标记(SSR),本研究基于Illumina-HiSeq 2000测序平台对巨人半边莲Lobelia deckenii的基因组进行高通量测序。利用MISA软件对获得的基因组数据库进行搜索与分析,共鉴别出58 966个SSR位点,并利用Primer软件成功设计出3558对特异性的SSR引物。利用L.deckenii 3个居群的6个样品对随机挑选的40对SSR引物进行扩增效率检验,发现有32对重复性好且可扩增出清晰条带。利用筛选出的32对SSR引物对来自肯尼亚山居群的24株个体进行PCR扩增并采用荧光分型技术检测多态性,结果显示有14对可扩增出稳定的多态性条带,共有86个等位基因,各SSR位点的等位基因数(NA)为4~9个,观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.000~1.000和0.625~0.854。本研究结果表明,通过高通量测序技术开发东非特有植物巨人半边莲的SSR标记是一种简单而高效的途径,这些新的SSR分子标记为巨人半边莲的居群遗传多样性、遗传结构以及对其开展保护生物学研究提供了工具。     

基于Solexa高通量测序的唐古特红景天(Rhodiola algida)微卫星信息分析

利用所获得的Solexa高通量唐古特红景天转录组拼接EST序列进行微卫星位点的挖掘分析,期望为红景天属SSR标记的开发提供生物信息学依据。在得到的6552条EST序列中,三碱基最多,占总EST序列的41.50%;单核苷酸和二核苷酸重复类型的SSR含量相似,分别为27.76%和24.76%;二至六碱基微卫星分布密度与其对应的SSR含量成正比。在单核苷酸重复类型中,T和A重复类型最多,分别为总SSR的14.91%、12.70%,而G和C重复类型则很少;在二核苷酸重复类型中,AG重复类型最多,占总SSR的5.60%,GA和TC重复类型次之,分别为4.75%、4.72%;在三核苷酸重复类型中,GAA重复类型最多,为总SSR的1.85%,GAT次之,为1.79%,TTC、TCT、TCA、GGA、GCT、GAG重复类型间的SSR数相差不大;四、五、六核苷酸重复类型则很少。除五、六核苷酸重复类型外,其长度变化与其对应的重复类型碱基长度成反比;同种重复类型中,微卫星的长度与其对应的SSR数成反比。     

高通量测序分析大兴安岭典型森林土壤细菌和真菌群落特征

[背景]大兴安岭地区是我国对气候变化响应最敏感的区域,而土壤微生物在维持寒区森林生态系统结构和功能中发挥重要作用.[目的]探究大兴安岭不同森林类型土壤微生物群落结构及与环境因子的关系.[方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析3种典型森林(白桦林、落叶松林和樟子松林)土壤细菌和真菌群落组成和多样性.[...     

基于高通量测序的云南松转录组分析

采用新一代高通量测序技术平台Illumina Hiseq 2 000对云南松转录组测序,得到的数据进行de novo组装,获得80 000条Unigenes,N50为1 881 nt、平均890 nt。与公共数据库进行比对,注释到NR、NT、Swiss-Prot数据库的Unigenes分别为43 434、46 415、29 418条。将Unigenes与COG数据库比对,有14 792条Unigenes成功注释,根据功能大致分成25类;与GO数据库比对,有26 743条Unigenes获得注释,按功能分为细胞组分、分子功能和生物过程3大类55亚类,其中参与的生物过程较多;以KEGG数据库参考,有25 873条Unigenes参与128条代谢途径分支,以代谢相关的通路较为集中,并找到与木质素合成关键酶的Unigenes。这些研究极大地扩充了云南松的基因资源,将有助于云南松基因的发掘与利用、分子标记的开发及其种质资源遗传改良的研究等。     

基于高通量测序的文冠果转录组分析

应用Illumina Hi-seqTM2000高通量测序技术对文冠果花芽进行转录组分析。共获得N50为1 180bp、平均长度为686bp的unigene 58 311条。与公共数据库Nr和Swiss-Prot同源性比较后发现37 047条unigene获得基因注释,另有21 264条unigene未被注释。利用COG数据库将unigene分成25类。通过GO分类和KEGG Pathway富集性分析,将unigene分别归类于55个GO term和128个代谢途径。此外,在9 794条unigene中共搜索到12 213个SSR位点,单核苷酸重复基元出现频率最高(34.95%),其次分别为二核苷酸(32.74%)和三核苷酸(28.64%)。在获得的unigene中发掘出涉及4个开花调控途径(光周期途径、春化途径、GA途径和自主途径)多个基因的同源序列。研究结果可在一定程度上解析文冠果花芽形态分化的分子调控模式与机制。     

基于高通量测序的象山港海域黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)食性分析

选取象山港黑鲷个体为研究对象,以18S rDNA为靶标,利用Illumina Miseq高通量测序方法研究黑鲷饵料生物组成特征,分析不同龄组黑鲷的食性异同。通过序列比对,共在黑鲷胃含物中鉴定出41个属中的62种饵料生物,分属9个门,其中节肢动物门（Arthropoda）、绿藻门（Chlorophyta）和软体动物门（Mollusca）是黑鲷饵料生物的优势组成门类。从饵料生物相对丰度和出现频率上分析,石莼（Ulva lactuca）、熊本牡蛎（Crassostrea sikamea）、胸刺水蚤（Centropages hamatus）、日本蟳（Charybdis japonica）、毛蚶（Scapharca subcrenata）和褐菖鲉（Sebastiscus marmoratus）是黑鲷的优势饵料物种,所占饵料生物总相对丰度的比重达60.90%。相似性分析检验（ANOSIM）结果显示：1至4龄黑鲷个体的饵料生物组成不存在显著性差异。与传统食性分析方法相比,高通量测序法在黑鲷饵料生物检测灵敏性上显现了较为明显的优势,保障黑鲷等重要物种的种群稳定对于该海域具有重要的生态和经济意义。     

广西特有植物的研究(续完)

二、广西特有植物区系的特征和地理分布 (一)广西特有植物的科、属、种构成 就迄今我们收集到的资料,广西有维管束植物7217种(包括种下等级),隶属于288科,1778属。其中特有属10个,它们是:辛木属(Sinia,含1种,金莲木科),异裂菊属(Heteroplexis,含3种,菊科),和属于苦苣苔科的单卒苣苔属(Metebriggsia,含2种),圆果苣苔属(Gyrogyne,含1种),瑶山苣苔属(Dayaoshania,含1种),密叶苣苔属(Buxiphyllum,1种),异片苣苔属(Allostigma,含1种),裂檐苣苔属     

广西特有植物的研究(续完)

<正> 二、广西特有植物区系的特征和地理分布 (一)广西特有植物的科、属、种构成 就迄今我们收集到的资料,广西有维管束植物7217种(包括种下等级),隶属于288科,1778属。其中特有属10个,它们是:辛木属(Sinia,含1种,金莲木科),异裂菊属(Heteroplexis,含3种,菊科),和属于苦苣苔科的单卒苣苔属(Metebriggsia,含2种),圆果苣苔属(Gyrogyne,含1种),瑶山苣苔属(Dayaoshania,含1种),密叶苣苔属(Buxiphyllum,1种),异片苣苔属(Allostigma,含1种),裂檐苣苔属     

广西特有植物的研究(续一)

<正> 133.金虎尾科MALPIGHIACEAE白蜡叶风车藤 Hiptage fraxinifolia F.N.Wei in A. P.S.19(3):356,1981;横县(Hengxian County),陈照宙50482(Type,IBK).多花风车藤Hiptage multiflora F.N.Wei in A.P.S.19(3):356,1981;龙州县 (Longzhou County),科甲,石灰岩山,苏甲薰、李治基0046(Type,IEK).田阳风车藤 Hiptage tianyangensis F.N.Wei in A.P.S.9(3):358,1981;田阳县 (Tianyang County),六联,陈照宙53995(Type,IBK).     

基于高通量测序的玉米象转录组分析

玉米象Sitophilus zeamais是一种世界性的储粮害虫,但其基因信息尚不完善.本研究利用高通量测序平台Illumina HiSeq TM2000对玉米象成虫进行转录组测序,总计获得64358条unigenes,总长度39481752 bp,最短201 bp,最长29046 bp,平均长度613 bp.将unigenes序列在7大数据库Nr、GO、Swissprot、KOG、Pfam、KEGG、TrEMBL中进行注释,分别有25271、20747、16477、12060、9471、3370、25500条unigenes获得注释.通过GO功能分类,共有20747条unigenes在GO数据库中生物学过程、细胞组分、分子功能3大类68个亚类功能组中找到对应.KOG结果显示,12606条unigenes归到25个基因家族.通过KEGG代谢通路分析,共有3370条unigenes被注释,分别归属于细胞进程、环境信息进程、遗传信息进程、新陈代谢和有机体系统5大类代谢途径,共33个亚类274个功能通路.进一步的数据分析,共鉴定出146081个SNP位点和5002个简单序列重复(SSR)位点.本研究获得的玉米象转录组信息,为玉米象的功能基因挖掘提供了重要的信息资源.     

基于高通量测序的麦红吸浆虫转录组分析

麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Gehin)是一种世界性的小麦害虫。为获得其转录组信息,本研究采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq TM 2000对麦红吸浆虫成虫转录组进行测序。共获得转录组样本数据量为27.88 G,经分析共获得59257个Unigenes,总长度49861164 bp,最短20 bp,最长29282 bp,平均长度841 bp。将Unigenes序列与NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、GO和KOG数据库进行比对(e≤10-10),共获得95029个结果。通过GO功能分类,共有19584个Unigenes在GO数据库中细胞组分、分子功能和生物学过程等3大类50个功能组中找到对应。与KOG数据库进行比对,共有11279个麦红吸浆虫Unigenes被注释,按功能大致可分为26类。通过KEGG pathways分析,共有9110个麦红吸浆虫Unigenes被注释,分别归属于细胞进程、环境信息进程、遗传信息进程、新陈代谢和有机体系统5大类代谢途径,主要包括细胞生长与死亡、细胞运动、信号转导、能量代谢等32类代谢途径。CDS预测发现30088条序列可被编码,占全部基因的50.78%。SSR位点查找发现,在59257个Unigenes中共找到36323个SSR位点,发生率为61.30%。本研究获得的巨大的麦红吸浆虫转录组信息,为麦红吸浆虫的功能基因挖掘提供了重要的信息资源。     

基于高通量测序技术大亚湾肥胖软箭虫(Flaccisagitta enflata)的食性分析

采用Illuminate高通量测序技术分析了大亚湾肥胖软箭虫(Flaccisagitta enflata)的食性.在夏季(2017年8月)和冬季(2018年1月)对大亚湾内不同站位拖网采获的四组样品中,分别挑取毛颚类优势种肥胖软箭虫进行18S rDNA V4区扩增;通过高通量测序得到四组样品的序列,经过处理每组样品得到...     

基于高通量测序的群体基因组学——植物病原真菌研究新方向

群体基因组学能够从全基因组水平揭示种群结构与进化、物种形成、适应性机制等。随着高通量技术的不断发展,基因组测序成本不断降低,大规模测序已成为可能。近几年被全基因组测序的真菌数量迅速增加,极大地促进了真菌群体基因组学的发展,加深了人们对植物病原真菌起源、遗传多样性、选择作用、致病性、毒力因子、杀菌剂抗药性、寄主专化型等生物学特性的认识。本文简要介绍了植物病原真菌的全基因测序以及比较基因组学的研究进展,重点综述了基于高通量测序的病原真菌群体基因组学的最新研究动态。群体基因组学将成为植物病原真菌一个新的研究方向。     

基于高通量测序的陕西花马池和苟池微生物群落多样性分析

目的:研究陕西花马池和苟池盐湖嗜盐细菌和古菌的群落多样性特征。方法:从两地盐湖采集卤水样品,提取总DNA后对其16S rRNA基因进行PCR扩增,通过Miseq高通量测序和生物信息学分析得到花马池和苟池微生物群落结构。结果:细菌优化序列被分入222个操作分类单位(OTU),花马池细菌优化序列经筛选后得到26 698个序列,其中厚壁菌门(Firmicutes)占主要地位,占总序列数的24.13%,其次20.02%的序列归入变形菌门(Proteobacteria);苟池细菌优化序列经筛选得到31 329个序列,拟杆菌门(Bacteroidetes)是样品中最主要的门类,占总数的60.56%。古菌优化序列经筛选后有81 286条,被归入86个OTU中,绝大多数属于广古菌门(Euryarchaeota)。在属水平上,2个盐湖共有的优势古菌群落包括Halonotius、盐红菌属(Halorubrum)、盐杆状菌属(Halorhabdus)和Halobellus等。花马池特有Halolamina、盐杆菌属(Halobacterium)、Halobellus和Halovenus。结论:研究揭示了陕西花马池和苟池嗜盐细菌和古菌群落组成,表明陕西花马池和苟池盐湖微生物群落分布具有相似性和独特性,同时存在丰富的嗜盐菌资源和潜在的新类群,为新种的挖掘及嗜盐菌的开发提供了理论数据。     

基于RNA-Seq高通量测序技术的大鲵转录组分析

为发掘大鲵的功能基因,该研究以大鲵组织作为研究对象,利用RNA-seq技术对大鲵进行转录本测序和数据分析,经拼接组装共获得132 912条Unigenes,序列平均长度690 bp,N50为1 263 bp。另外从长度分布、GC含量与表达水平等方面对Unigenes进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。此外,本研究也预测出132 416个能编码蛋白的Unigenes。使用9大数据库CDD、KOG、NR、NT、PFAM、Swiss-Prot、Tr EMBL、GO和KEGG注释大鲵转录组Unigenes,分别对应有24 049、18 406、36 711、15 858、20 500、27 515、36 705、28 879和10 958条Unigenes获得注释。其中,6 323条Unigenes在以上所有数据库中同时注释成功,39 672条Unigenes至少被一个数据库注释。KEGG分析结果显示:获得注释的10 958条Unigenes被划分到343个代谢通路中,参与信号转导通路的Unigenes数最多,共有2 644条(24.12%);其次是免疫系统通路的Unigenes有2 450条(15.29%)。最后本研究还检测到了29 790个SSR位点。通过对大鲵转录组测序,获得了大量的转录组信息,有助于进一步研究大鲵功能基因克隆、基因组学、遗传多样性分析和分子标记开发等。