检索结果-内蒙古大学图书馆

中国中药杂志 2023年第4期48卷 939-950页

作者：田韦韦严志祥王成袁权华桦刘俐余冬梅王剑波赵军宁四川省中医药转化医学中心中医药转化医学四川省重点实验室四川成都610041 四川省中医药科学院四川省道地药材系统开发工程技术研究中心四川省道地药材形成原理与品质评价工程研究中心四川成都610041 四川省筠连县中医药发展中心四川省中医药科学院乌蒙山产业技术分院四川宜宾645250

WRKY转录因子家族在植物生长发育、次生代谢产物合成、生物和非生物胁迫响应等过程发挥着重要的作用。该研究采用PacBio SMRT高通量测序技术对多花黄精进行全长转录组测序,利用生物信息学手段从多花黄精全长转录组中鉴定WRKY家族成员,... 详细信息

WRKY转录因子家族在植物生长发育、次生代谢产物合成、生物和非生物胁迫响应等过程发挥着重要的作用。该研究采用PacBio SMRT高通量测序技术对多花黄精进行全长转录组测序,利用生物信息学手段从多花黄精全长转录组中鉴定WRKY家族成员,分析其理化性质、亚细胞定位、系统进化信息及保守基序。结果显示,多花黄精全长转录组测序共获得30.69 Gb数据,去冗余后得到89564条转录本序列,平均长度为2060 bp,N50长度为3156 bp;基于多花黄精全长转录组数据共筛选得到64个WRKY家族成员,氨基酸数目92~1027 aa,相对分子质量为10377.85~115779.48 kDa,等电点4.49~9.84,均为疏水蛋白,大部分都定位于细胞核中;结合拟南芥的WRKY家族进行系统进化分析,所有WRKY家族成员可以分成7个亚组,多花黄精WRKY在这7个亚组中呈不同数量的分布;40个WRKY家族成员在一年生和三年生多花黄精根茎中存在不同程度的表达差异,除PcWRKY39以外,均在三年生样本中表达趋向下调。该研究为多花黄精的遗传学研究提供了丰富的参考数据,也为深入研究WRKY家族的生物学功能奠定了理论基础。

关键词：多花黄精全长转录组 WRKY转录因子家族生物信息学分析

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地黄全长转录组测序及苯乙醇苷合成途径催化酶基因鉴定

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药学学报 2022年第3期57卷 831-838页

作者：王丰青杨旭左鑫苗春妍张重义河南农业大学农学院河南郑州450002 福建农林大学农学院福建福州350002

地黄为玄参科药用植物,具有重要的药用价值。为了有效发掘地黄的转录组信息,鉴定参与苯乙醇苷(PhGs)类成分生物合成的催化酶基因,本研究以地黄的叶、茎和块根为材料利用Pacific Biosiences RS Ⅱ平台进行测序。共获得非冗余的转录本27 ... 详细信息

地黄为玄参科药用植物,具有重要的药用价值。为了有效发掘地黄的转录组信息,鉴定参与苯乙醇苷(PhGs)类成分生物合成的催化酶基因,本研究以地黄的叶、茎和块根为材料利用Pacific Biosiences RS Ⅱ平台进行测序。共获得非冗余的转录本27 773条,平均长度2 380 bp,预测出27 236个蛋白编码序列(CDS:coding sequence)。利用BLAST等软件在NR、NT、GO、COG、KEGG、Swissprot和Interpro等数据库共预测到27 399个注释的基因。NR注释表明,与地黄转录本匹配数量最多的是芝麻(Sesamum indicum),有81.44%,这与它们进化上的亲缘关系一致。推测了参与异毛蕊花糖苷、松果菊苷、肉苁蓉苷A、肉苁蓉苷F、2′-乙酰毛蕊花糖苷和leonoside F生物合成的催化酶,并鉴定出143个参与苯乙醇苷类成分生物合成的转录本。19个催化酶基因在地黄12个组织中与毛蕊花糖苷的含量呈正相关,其中多数基因在叶和花中具有较高的表达量。研究结果为地黄功能基因的挖掘提供了可靠的转录组数据,为苯乙醇苷类成分生物合成的分子机制研究提供了依据。

关键词：地黄苯乙醇苷全长转录组毛蕊花糖苷表达特性

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高加索三叶草全长转录组测序及Dof转录因子家族分析

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草地学报 2023年第11期31卷 3343-3354页

作者：牟丹赵啟军刘玉英李长慧谢久祥青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016 青海大学农牧学院青海西宁810016

为探究面临长时间低温胁迫的高加索三叶草(Trifolium ambiguum Bieb.)的转录特征,本研究通过PacBio Sequel平台进行全长转录组测序,获得70590条全长转录本(isoforms)。Isoforms的功能注释结果为:与红三叶的同源相似率最高,涉及信号转导... 详细信息

为探究面临长时间低温胁迫的高加索三叶草(Trifolium ambiguum Bieb.)的转录特征,本研究通过PacBio Sequel平台进行全长转录组测序,获得70590条全长转录本(isoforms)。Isoforms的功能注释结果为:与红三叶的同源相似率最高,涉及信号转导机制、刺激响应、淀粉和蔗糖代谢通路、植物激素信号转导通路的Isoforms较多。Isoforms的结构分析结果为:预测到19693个SSR、2668条LncRNA、2788个AS和2917条TFs序列,TFs中的ERF,C3H,Dof等家族含序列数量较多。Dof转录因子家族的生物信息学分析结果为:42个Dof家族成员全部为亲水蛋白,大部分定位于细胞核;系统进化树分析将高加索三叶草与拟南芥Dof蛋白聚类为11个亚族;保守基序Motif1和Motif2出现的频率较高。以上发现可为下一步抗寒基因挖掘和功能验证提供数据支撑,并为解析高加索三叶草耐受长时间低温胁迫的生理生化机制奠定理论基础。

关键词：高加索三叶草低温全长转录组 Dof

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基于全长转录组测序的盐生草SSR标记开发及其遗传多样性分析

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草业学报 2022年第8期31卷 199-210页

作者：孙禄娟何建军汪军成姚立蓉司二静杨轲李葆春马小乐尚勋武孟亚雄王化俊甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院甘肃兰州730070

以盐生草全长转录组数据为基础,用MISA在线软件对盐生草转录组水平SSR位点进行搜索,共鉴定到29640个SSR位点,每SSR的发生频率为4.93 kb。SSR种类包含1~6核苷酸重复类型,重复次数主要为4~20次,其中,三核苷酸重复单位最多,占38.25%;四核... 详细信息

以盐生草全长转录组数据为基础,用MISA在线软件对盐生草转录组水平SSR位点进行搜索,共鉴定到29640个SSR位点,每SSR的发生频率为4.93 kb。SSR种类包含1~6核苷酸重复类型,重复次数主要为4~20次,其中,三核苷酸重复单位最多,占38.25%;四核苷酸重复单位类型最少,仅占3.26%。鉴定到的327种SSR重复类型中,A/T、AG/CT、ATC/GAT、AAG/CTT重复类型出现次数较多。进一步地,对甘肃18个不同生态点盐生草材料进行SSR标记位点的开发及遗传多样性分析。从检测到的29640个SSR标记中选择218对标记进行多态性筛选,共筛选到多态性较高的33对标记,这些标记共检测得到199个等位基因位点,等位基因数(AN)为3~13个,平均为6.03个;基因多样性指数(GD)为0.583~0.869,平均为0.698;基因型数量(GN)为2~13,平均值为5.88;多态性信息含量(PIC)值为0.527~0.856,平均值为0.623。聚类分析结果表明,18个不同生态点盐生草的遗传相似系数(GS)为0.528~0.859,平均值为0.683。在GS为0.68处,可将供试材料划分为四大类。本研究为盐生草种质资源开发及利用提供了参考依据。

关键词：全长转录组 SSR重复类型多态性筛选聚类分析

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全长转录组测序技术在非模式植物转录组学研究中的应用

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分子植物育种 2019年第2期17卷 502-508页

作者：王瑞娴李川安康学院现代农业与生物科技学院安康725000 安康学院陕西省蚕桑重点实验室安康725000

转录组连接基因组遗传信息与蛋白质组,也是基因功能研究的基础和出发点。单分子测序技术是近年逐渐成熟的新一代测序技术,也称为第三代测序技术,在转录组学研究方面较前代测序技术具有独到优势,应用前景广阔。在非模式植物的功能基因组... 详细信息

转录组连接基因组遗传信息与蛋白质组,也是基因功能研究的基础和出发点。单分子测序技术是近年逐渐成熟的新一代测序技术,也称为第三代测序技术,在转录组学研究方面较前代测序技术具有独到优势,应用前景广阔。在非模式植物的功能基因组学研究中,全长转录本的获得可有力地推进相应基础研究水平,而第三代测序技术为此提供了较好的解决方案。本研究就目前技术较为成熟且应用较广泛的SMRT等单分子测序技术原理进行了介绍,综述了该技术在非模式植物转录组学研究中的应用现状,对其应用前景进行了展望。

关键词：单分子测序全长转录组 SMRT 非模式植物

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全长转录组与单细胞转录组技术在药用植物次生代谢产物生物合成研究中的应用

全长转录组与单细胞转录组技术在药用植物次生代谢产物生物合成研...

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作者：孙思杰北京协和医学院

学位级别：硕士

转录组技术是药用植物功能基因组研究的重要工具。本论文利用全长转录组技术对银杏(Ginkgo biloba L.)的有效成分——银杏黄酮和萜内酯的生物合成及其调控进行了研究,并利用单细胞转录组技术对长春花(Catharanthus roseus(L.)***)叶片... 详细信息

转录组技术是药用植物功能基因组研究的重要工具。本论文利用全长转录组技术对银杏(Ginkgo biloba L.)的有效成分——银杏黄酮和萜内酯的生物合成及其调控进行了研究,并利用单细胞转录组技术对长春花(Catharanthus roseus(L.)***)叶片中单萜吲哚生物碱(monoterpenoid indole alkaloids,MIA)合成途径的空间分布、细胞发育轨迹等进行了研究。银杏是裸子植物门银杏纲下的唯一物种,其种仁白果已在中国有着六百多年的药用历史。本研究利用全长转录组技术对银杏的叶片、种仁和外种皮进行测序与分析:1)利用PacBio长读长高通量测序技术共获得152,524条高质量一致性序列,利用这些序列完善基因组注释,发现4,856个新基因以及已知基因的25,583条新转录本;2)GO和KEGG分析表明,参与生长、调控和响应逆境胁迫的基因更倾向于被可变剪接(alternative splicing,AS)和可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)这两种较为重要的转录后调控机制调控;另外发现银杏黄酮和萜内酯途径上的部分基因也可能受到AS和APA机制的调控;3)通过系统发育和共表达分析,筛选到了一些可能参与银杏黄酮和萜内酯代谢途径的候选基因。在qRT-PCR验证后,最终获得可能参与黄酮代谢的三个糖基转移酶和一个MYB转录因子以及可能参与萜内酯代谢的两个细胞色素P450氧化酶和一个WRKY转录因子。本研究表明,全长转录组技术在提升基因组注释水平、研究AS和APA转录调控机制及筛选次生代谢途径候选基因等方面具有重要的应用价值。长春花为夹竹桃科长春花属的一种亚灌木或多年生草本植物,可以产生所有主要类型的MIA,其中包括抗癌药物长春碱和长春新碱。随着对长春花中MIA途径研究的日益完善,长春花正在成为研究MIA生物合成途径的模式物种。本研究对本课题组已获得的长春花叶片单细胞转录组测序数据进行了深入的挖掘和分析:1)为了对高相似度多拷贝基因的表达量进行精确定量,本研究使用Alevin替换了常规单细胞定量软件Cell Ranger,然后根据每个细胞的基因表达模式进行细胞分群,并通过细胞特异性标记基因对细胞群进行注释,获得了叶肉细胞、表皮细胞、内部韧皮部相关薄壁细胞(internal phloem-associated parenchyma cell,IPAP)、维管束细胞和异型细胞等细胞类群,其中叶肉细胞表现出较大的异质性;2)基于长春花MIA生物合成途径基因在不同细胞类群中的表达分析,发现长春花叶片中MIA生物合成途径起始于IPAP细胞,合成途径中部的基因可以在多种细胞类型中表达,途径末端的基因主要在表皮和异形细胞中表达;3)加权共表达网络分析表明,有三个模块的基因分别在IPAP细胞、表皮细胞和异形细胞中集中表达,其中有18个基因与MIA途径相关。转录因子BIS1和转运蛋白NPF2.6在IPAP细胞中特异表达,可能参与了 MIA代谢途径的调控和产物运输过程;4)发育轨迹分析表明,IPAP可能是一类特化的叶肉细胞,维管束细胞间也存在着连续的发育轨迹。对不同轨迹分支上的基因进行差异分析表明,有五个转录因子可能和IPAP细胞的分化相关;5)通过对长春花和拟南芥单细胞数据中细胞类型的比较分析发现,两种植物的叶肉细胞间存在一定的保守性,且长春花中的异形细胞因为在拟南芥中并不存在而展示出较强的特异性。本研究表明单细胞转录组技术能够在药用植物代谢途径空间分布解析,次生代谢产物的合成、调控和转运相关基因的预测和发掘,细胞类型的分化和发育等领域发挥重要作用。本论文研究表明,随着测序技术和生物信息学技术的发展,全长转录组和单细胞转录组等新兴技术在药用植物有效成分的生物合成、调控、运输等多个领域显示出巨大的应用潜力,将为药用植物功能基因组学研究开辟新的途径。

关键词：全长转录组单细胞转录组银杏长春花生物合成途径

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全长转录组关联代谢组揭示类黄酮在马铃薯冻害胁迫中的作用

全长转录组关联代谢组揭示类黄酮在马铃薯冻害胁迫中的作用

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作者：朱智国云南师范大学

学位级别：硕士

马铃薯是世界第四大粮食作物,富含糖、维生素和蛋白质。冻害胁迫会限制马铃薯的地理分布和产量,而马铃薯栽培种(Solanum tuberosum L.)对冻害敏感,马铃薯野生种(Solanum commersonii)对冻害耐受。冻害胁迫耐受性的遗传改良是提高马铃薯... 详细信息

马铃薯是世界第四大粮食作物,富含糖、维生素和蛋白质。冻害胁迫会限制马铃薯的地理分布和产量,而马铃薯栽培种(Solanum tuberosum L.)对冻害敏感,马铃薯野生种(Solanum commersonii)对冻害耐受。冻害胁迫耐受性的遗传改良是提高马铃薯产量,抵御冻害的最基本途径。然而,目前缺乏对马铃薯防御冻害胁迫分子机制的系统研究。因此,本研究结合全长转录组、二代转录组以及代谢组多组学分析方法,对-4℃处理的冻害胁迫耐受材料(***,CM)和冻害胁迫敏感材料(Solanum tuberosum Group Phureja,DM)进行比较分析,探索马铃薯抗冻害的关键基因及代谢通路。本研究结果为马铃薯抗冻研究提供了理论依据。本研究结果如下:1.通过对CM材料不同时间点叶片组织的混合转录组测序,共获得全长转录组数据71.27 Gb,包含46,943,169条subreads。进一步合并和矫正获得878,975条环形一致性序列(Circular Consensus Sequencing,CCS),868,063条全长非嵌合序列(Full-length non-chimeric read,FLNC),62,524条全长转录异构体(Isoform),62,511条高质量无冗余异构体,49,232条高质量转录本,其中基因12,811个。2.对CM材料高质量转录本数据进行分析,共检测到6,634个可变剪接(Alternative splicing,AS),大多数可变剪接形式是内含子保留。编码区域预测共获得51,187个编码序列(Coding sequence,CDS),且长度为100-400个核苷酸的CDS数目最多。另外,鉴定出2,008个lnc RNAs,2,245个新转录本,104个融合转录本。3.对抗感材料不同时间点差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)分析,共获得3,878个DEGs,且DM中DEGs的数目远远大于CM。在CM中,6 h的DEGs数目达到最大值(679个),且上调数目大于下调数目,这与DM的基因表达模式完全不同。此外,发现635(29.5%)个DEGs在CM和DM中共有,636(29.5%)和884(41%)个DEGs分别在CM和DM中特有。4.类黄酮代谢组分析鉴定到100种类黄酮代谢物,其中82种类黄酮差异显著。差异代谢物分析发现,68种在CM中上调积累,而48种在DM中上调积累,其中黄酮及黄酮醇上调积累最显著。5.转录组与代谢组关联分析发现,CM中查尔酮合成酶(Chalcone synthase,CHS)、查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)、黄酮醇3'单加氧酶(Flavonoid3'-hydroxylase,F3'H)、4-β-甘露糖转移酶(4-Beta-mannosyltransferase,Man-GT)、O-葡糖转移酶(O-glucosyltransferase,O-GT)和β-1,3-半乳糖转移酶(β-1,3-Galactosyltransferase,Gal-GT)表达量在冻害胁迫后显著上调。四羟基查尔酮(4'-Hydroxychalcone)、二氢山奈酚(Dihydrokaempferol)、二氢槲皮素(Dihydroquercetin)、山奈酚(Kaempferol)和槲皮素(Quercetin)在冻害胁迫后呈上调积累。AS分析表明,差异表达基因F3'H存在5种AS,且表达量上调。其中内含子保留形式的AS上调最显著。共表达网络分析发现了四种转录因子,包括一种Myb-ralated和三种ERF,其中Myb-ralated与基因CHS、F3'H、Gal-GT呈正相关,而三种ERF与CHS、F3'H以及三种糖基转移酶Man-GT、O-GT、Gal-GT呈负相关。

关键词：马铃薯冻害胁迫全长转录组可变剪接类黄酮代谢组

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全长转录组揭示口虾蛄复眼识别圆偏振光的分子特征

全长转录组揭示口虾蛄复眼识别圆偏振光的分子特征

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作者：任中杰烟台大学

学位级别：硕士

尽管自然界中的偏振光无法由人眼直接识别,但是偏振光在动物世界中被广泛应用。口足目动物是唯一能识别圆偏振光的动物,当前对口足目动物识别圆偏振光能力的分子特征研究较少。本研究对在中国海域广泛分布的一种口足目动物——口虾蛄(Or... 详细信息

尽管自然界中的偏振光无法由人眼直接识别,但是偏振光在动物世界中被广泛应用。口足目动物是唯一能识别圆偏振光的动物,当前对口足目动物识别圆偏振光能力的分子特征研究较少。本研究对在中国海域广泛分布的一种口足目动物——口虾蛄(Oratosquilla oratoria)基于Pac Bio SMRT测序技术开展全组织水平以及五个光照实验组中复眼的全长转录组测序。以此为基础对口虾蛄识别圆偏振光能力的分子特征进行初步探究,主要研究结果如下: 1.采用第三代Pac Bio单分子实时测序技术完成口虾蛄全组织水平的全长转录组测序工作,最终获得102,964个去冗余全长转录本。去冗余全长转录本分别在9个数据库中的进行功能注释,发现49,381(47.96%)个转录本至少在一个数据库中成功匹配,获得一套高质量的全长转录组数据。将口虾蛄全长转录组与可以识别线偏振光或不能识别偏振光的七种节肢动物(包括日本蟳(Charybdis japonica),雪蟹(Chionoecetes opilio),斑节对虾(Penaeus monodon),凡纳滨对虾(Penaeus vannamei),西班牙箭蚁(Cataglyphis hispanica),君主斑蝶(Danaus plexippus)和家蝇(Musca domestica))的基因组数据进行比较,八个物种中鉴定出448个共有的单拷贝直系同源基因。基于最大似然法构建八个物种的系统发育树,结果显示属于口足目动物的口虾蛄与十足目动物(日本蟳,雪蟹,斑节对虾和凡纳滨对虾)亲缘关系较近,与其余三种节肢动物亲缘关系相对较远。基于PAML软件对四个数据集进行选择压力分析,发现一个具有较高进化率的正向选择基因(GNβ)和若干与钙离子转运以及离子通道相关功能的基因。推断GNβ基因在口虾蛄的视觉信号转导中发挥重要作用,钙离子通道相关基因与口虾蛄的光传导相关。 2.基于口虾蛄全组织和五个不同光照实验组口虾蛄复眼的全长转录组数据中组装的6组去冗余全长转录本开展可变剪切事件预测,结果在口虾蛄全组织全长转录组中鉴定出2,332个可变剪切事件,在黑暗光(DL)、自然光(NL)、线偏振光(LPL)、左旋圆偏振光(LCPL)和右旋圆偏振光(RCPL)五个光照环境实验组中分别鉴定出127、197、230、96和166个可变剪切事件。统计不同光照实验组可变剪切事件中的可用注释信息与光照和视觉相关的序列数量(NL组130条、LPL组97条、DL组53条、LCPL组19条和RCPL组3条),结果与多数口足目动物的复眼对右旋圆偏振光的识别能力较弱相符合。可变剪切事件主要发生在LWS、Arrestin(ARR)和transient receptor potential channel(TRPC)基因中,可以认定LWS、ARR和TRPC中可变剪切事件的发生会调节基因表达,并最终影响口虾蛄对圆偏振光的识别。评估与圆偏振视觉相关的基因(ARRI、ARRII、TRPC、LWSI、LWSII、UV和Peropsin)在NL、LPL、LCPL和RCPL光照实验组中的相对表达水平,7个功能基因的表达水平均具有光照环境特异性。 3.采用保守的7tm结构域的HMM谱搜索口虾蛄的全长转录组中全部视蛋白基因,共鉴定出51个可信度较高的视蛋白基因序列。鉴定的视蛋白基因序列根据7tm结构域分为三个组:周视蛋白(Peropsin)组(2条序列)、紫外敏感视蛋白(UV)组(10条序列)、长波敏感视蛋白(LWS)组(39条序列)。基于MEGA-X软件对LWS、UV和Peropsin视蛋白基因的氨基酸序列的进一步分析,显示不同视蛋白基因序列的胞外N末端(TMI前序列)和细胞内C末端(TMVII后序列)之间存在着明显差异,在视蛋白基因中还发现保守的KSLRTPSN、DRY和QAKK motifs。利用同源性建模方法预测LWS、UV和Peropsin视蛋白的3D结构,发现三种视蛋白具有相似的3D结构,并且在细胞膜上具有七个结构域。口虾蛄全长转录组中选择压力和可变剪切事件丰富其基因组成和基因表达形式的多样性,进一步促进视蛋白基因的功能多样性。基于选择压力分析的GNβ基因可能在口虾蛄的视觉信号转导中发挥作用,进而影响口虾蛄对圆偏振光的识别机制;五个光照实验组口虾蛄复眼的全长转录组与光环境和视觉相关的可变剪切事件主要发生在LWS、ARR和TRPC基因中,因此认定这些基因中可变剪切事件的发生可能会调节基因表达,并最终影响口虾蛄识别圆偏振光;基于口虾蛄复眼全长转录组数据鉴定的视蛋白基因序列主要分布在周视蛋白、紫外敏感视蛋白、长波敏感视蛋白中,三种视蛋白参与视觉转导或偏振成像。以上发现进一步揭示口虾蛄识别圆偏振光的分子特征,并为口虾蛄和其它口足目动物圆偏振视觉背后的视觉理论提供了宝贵的数据资源。

关键词：口虾蛄全长转录组圆偏振光视蛋白基因分子特征

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韭菜全长转录组SSR信息分析及分子标记开发

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园艺学报 2020年第4期47卷 759-768页

作者：李延龙张华敏崔蕴刚陈建华吕爱芹李纪军李艺潇平顶山市农业科学院河南省韭菜工程技术研究中心河南平顶山467001

利用MISA软件筛选韭菜(Allium tuberosum)全长转录组测序获得的49876条(大于500 bp)转录本序列(89.44 Mb),共检测出13111个SSR位点,分布在10332条转录本中,SSR出现频率为26.29%,平均分布距离为6.82 kb。在搜索的6种SSR位点类型中,1~3个... 详细信息

利用MISA软件筛选韭菜(Allium tuberosum)全长转录组测序获得的49876条(大于500 bp)转录本序列(89.44 Mb),共检测出13111个SSR位点,分布在10332条转录本中,SSR出现频率为26.29%,平均分布距离为6.82 kb。在搜索的6种SSR位点类型中,1~3个核苷酸重复类型占主要地位,占总SSR位点数的98.74%,其中单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复类型分别为66.55%、12.52%、19.67%。发现重复序列的基序有103个,其中二核苷酸和三核苷酸重复类型中出现频率高的基序有AC/GT(2.54%)、CA/TG(2.29%)、GAA/TTC(1.85%)和AAG/CTT(1.60%)。重复序列的长度在10~289 bp之间,其中小于20 bp的有11128个(84.88%),大于20 bp的有1983个(15.12%)。根据这些SSR位点,共设计出3311对SSR引物,在随机选取的208对引物中有164对(78.85%)能进行有效扩增,其中39对引物在24份韭菜种质资源中表现出多态性。利用多态性引物SSR41,鉴定出‘马蔺韭’×‘791’后代中的6株有性生殖后代。以上结果表明,基于韭菜全长转录组测序开发的SSR标记可以为韭菜的遗传多样性分析、种质资源鉴定和有性生殖后代筛选提供充足可靠的标记来源。

关键词：韭菜全长转录组 SSR 无融合生殖

来源：评论

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全长转录组揭示大豆根瘤发育过程中的可变剪接和长链非编码RNA调控

全长转录组揭示大豆根瘤发育过程中的可变剪接和长链非编码RNA调控

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作者：刘敏华中农业大学

学位级别：硕士

大豆(Glycine max)是世界上重要的经济作物之一,是植物蛋白质和食用油的主要来源。作为豆科植物的一员,大豆能与根瘤菌互作共生并形成根瘤。在根瘤中,根瘤菌将大气中的氮元素转化为植物可以利用的形式。由于根瘤是一个植物和根瘤菌共生... 详细信息

大豆(Glycine max)是世界上重要的经济作物之一,是植物蛋白质和食用油的主要来源。作为豆科植物的一员,大豆能与根瘤菌互作共生并形成根瘤。在根瘤中,根瘤菌将大气中的氮元素转化为植物可以利用的形式。由于根瘤是一个植物和根瘤菌共生的器官,根瘤中的基因调控方式可能和根中不同。可变剪接(AS)在转录后的修饰过程起关键作用,同时对蛋白组的丰富性有很大贡献。AS是如何参与大豆与根瘤菌之间共生的这一问题,还有待阐释。此外,目前尚未有大豆根瘤中长链非编码RNA(lnc RNAs)的报道,而它们在大豆根瘤发育过程中的作用是值得探究的。本研究从功能基因组学出发,利用单分子实时测序发现了大豆地下组织(接种和不接种根瘤菌条件下)中产生的大量全长转录本,结合二代转录组测序数据,揭示了根瘤发育过程中AS和lnc RNAs的动态变化。主要结果如下:(1)通过单分子实时测序共获得了154,230条大豆地下组织的全长转录本,包括根瘤和对应的未接菌根的九个发育过程,共覆盖到了36,005个位点。通过鉴定全长转录本并对其特征分析,我们发现了大豆转录组的多样性和复杂性。这154,230条转录本平均长度(2,600 bp)远高于目前参考基因组中注释的转录本(1,855 bp)。其中,大约四分之三(116,551)的全长转录本是来自于已知注释位点上的新的转录本结构,因此我们的数据丰富了基因结构,为基因组提供了更完善的注释。(2)在36,005个位点中,73.8%的多外显子位点产生两个或两个以上的剪接变异体。全长转录组反映的AS现象远比已有注释中的复杂。通过全面的分析,我们发现差异剪接的基因在根瘤形成过程中高度多样化,并且这些基因富集在各自特定的发育时期。随后,我们分析了不同的发育阶段中表达出不同的主要转录本的位点,其中907个多转录本位点会发生连续或时期特异的主要转录本转变。这些基因的功能涵盖了多种生物功能,包括调控转录、营养物质的运输等。进一步对这些基因分类和比较,我们发现一些主要转录本转变会对其蛋白产物产生影响,进而可能会造成生理功能的变化。(3)从大豆全长转录本中,我们鉴定到了1,122个高置信度的lnc RNAs。我们发现,相比于mRNAs,两种类型的lnc RNAs(基因间非编码RNA,linc RNAs和天然反义非编码RNA,lnc NATs)都具有较少数目的外显子,较低的表达水平。在几百个lincRNAs和lncNATs中,只有17个是在接菌与不接菌处理的同一时间点下有差异表达的,这些差异表达的lnc RNAs具有不同的表达模式。我们推测,某些特异表达的lnc RNAs可能参与根瘤发育过程并发挥一定的作用。本研究为大豆mRNA与非编码RNA提供了完善的全长注释,同时发现了许多特殊的可变剪接转录本位点,它们可能在根瘤发育,共生固氮以及氮的转运等多个生物学过程中发挥作用。因此,本研究对于豆科与根瘤菌互作的基因组学研究,基因功能研究以及豆科作物遗传改良等多个方面有重要意义。

关键词：大豆共生固氮可变剪接长链非编码RNA 全长转录组

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