大竹蛏高通量转录组测序数据组装和分析

为进一步开发大竹蛏Solen grandis的基因资源,采用2代Illumina Hi-seq测序技术对大竹蛏的鳃组织进行了转录组测序,构建了转录组数据库,获得338 483 476条Clean Reads数据;拼接组装后获得190 856条Unigene数据,平均长度为1147 bp;与NR、NT、KO、Swiss Prot、PFAM、GO、KOG等数据库进行Blast信息比对(E-value为10-5),共获得63 337个注释基因;与NR数据库比对发现,大竹蛏转录组基因序列与长牡蛎Crassostrea gigas具有较高的同源性,为53.3%;将大竹蛏转录组的Unigene的功能通过与KOG数据库进行注释比对划分为25类;GO数据库注释可分为三类,即细胞组分、生物过程和分子功能,共包括65个分支;KEGG分析发现,大竹蛏转录组数据中按照代谢通路可分为92类,利用Blast蛋白库比对和Estscan软件进行ORF预测,获得长度大于300 nt的ORF共50 681个;通过SSR分析,共获得73 089个SSR标记。本研究中获得的转录组信息可为今后进行大竹蛏分子标记的开发和关键基因的克隆及功能分析等研究提供基础数据。     

红白锦鲤皮肤转录组测序分析

为进一步开发红白锦鲤Cyprinus carpio haematopterus肤色基因资源,采用Illumina PE150高通量测序技术对体长为(28.34±3.12)cm的红白锦鲤的白色和红色皮肤组织进行了转录组测序,获得116.26 Gb Clean Date,并与Nr、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG等7个数据库进行BLAST信息比对,共获得10 476个注释基因。结果表明:Nr数据库注释成功比例最高,为35.62%;通过功能、通路富集分析,差异基因富集在包括激动蛋白细胞骨架调节/黏着斑通路在内的132个代谢途径;随机选取9个差异基因进行qRT-PCR验证发现,红白锦鲤皮肤差异表达基因的表达趋势与RNA-seq定量结果一致,表明转录组测序结果是可靠的。本研究中获得的转录组数据可为今后观赏鱼肤色关键基因开发及功能分析等研究提供基础数据。     

红白锦鲤皮肤转录组测序分析

为进一步开发红白锦鲤Cyprinus carpio haematopterus肤色基因资源,采用Illumina PE150高通量测序技术对体长为(28.34±3.12)cm的红白锦鲤的白色和红色皮肤组织进行了转录组测序,获得116.26 Gb Clean Date,并与Nr、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG等7个数据库进行BLAST信息比对,共获得10 476个注释基因。结果表明:Nr数据库注释成功比例最高,为35.62%;通过功能、通路富集分析,差异基因富集在包括激动蛋白细胞骨架调节/黏着斑通路在内的132个代谢途径;随机选取9个差异基因进行qRT-PCR验证发现,红白锦鲤皮肤差异表达基因的表达趋势与RNA-seq定量结果一致,表明转录组测序结果是可靠的。本研究中获得的转录组数据可为今后观赏鱼肤色关键基因开发及功能分析等研究提供基础数据。     

基于RNA-Seq技术的鲮转录组分析

为满足标记辅助育种的要求,通过454测序平台首次开展了鲮Cirrhina molitorella全鱼转录组深度测序,并用Newbler等软件进行数据精细分析。结果表明:共获得了1 297 479条reads,总碱基数为486 586 191 bp,组装后得到19 962条contigs,平均长度为1269 bp,N50为1509 bp。基因功能注释研究共获取了10 577个特异蛋白,根据特异蛋白注释结果进行GO分析,有7314条contigs有GO注释,包含5381个特异蛋白;采用GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为分子功能、生物途径和细胞成分3类,为下一步开展生长等性状相关基因功能验证研究提供丰富的序列资源;共鉴定出5931个具有完整的ORF的全长c DNA序列,并且鉴定出2438个微卫星和5014个SNP位点。本研究中,还建立了鲮转录组数据库和网站,方便同行随时调取数据,这为深入开展鲮分子标记辅助的遗传育种、种群遗传学和资源评估等研究提供了丰富的标记资源。     

银杏细胞转录组高通量测序及分析

利用Illumina的Genome Analyzer IIx对银杏(Ginkgo Biloba)细胞转录组进行高通量测序,挖掘银杏内酯和紫杉醇生物合成基因,特别是新的羟基化酶基因,为今后最终完善红豆杉细胞紫杉醇生物合成途径中未知的羟基化步骤作准备。通过测序,获得了银杏细胞69 286个contig,56 387个scaffold,32 032个unigene。Unigene平均长度636bp。另外从gap分布、GC含量、基因组coverage等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。通过分析unigene的表达和功能注释等信息,发现66个属于CYP450基因家族,726个参与次生代谢物合成,其中59个与萜类合成有关,17个与二萜类合成相关。利用生物信息学方法从Michigan State University银杏成熟叶、侧根、成熟果实、无菌苗以及次生茎的转录组数据中找到了与银杏细胞CYP450高度同源的紫杉烷羟基化酶候选基因15个,为后续研究奠定了基础。     

逆转座子LINE1在Hela细胞中的表达及转录组分析

为研究逆转座子LINE1(简称为L1)在Hela细胞内的作用机制,对转染L1的Hela细胞和正常细胞进行转录组测序,通过对转录组数据进行拼接组装,对差异表达基因进行了生物信息学分析。结果表明:试验共筛选出391个差异表达基因,其中45.6%的差异表达基因显著性上调,这些基因通过GO分类注释,可分为14类;通过KEGG对差异基因进行通路富集,表明差异基因主要富集在破骨细胞分化、色氨酸代谢、乙型肝炎、病毒致癌作用和可卡因成瘾等信号通路,发现了一些与细胞黏着连接、表皮相关的基因有差异性表达。研究表明,通过转录组测序,获得了丰富的关于L1在Hela细胞中表达的信息,为进一步研究L1在细胞中的作用机制供了思路和理论依据。     

逆转座子LINE1在Hela细胞中的表达及转录组分析

为研究逆转座子LINE1(简称为L1)在Hela细胞内的作用机制,对转染L1的Hela细胞和正常细胞进行转录组测序,通过对转录组数据进行拼接组装,对差异表达基因进行了生物信息学分析。结果表明:试验共筛选出391个差异表达基因,其中45.6%的差异表达基因显著性上调,这些基因通过GO分类注释,可分为14类;通过KEGG对差异基因进行通路富集,表明差异基因主要富集在破骨细胞分化、色氨酸代谢、乙型肝炎、病毒致癌作用和可卡因成瘾等信号通路,发现了一些与细胞黏着连接、表皮相关的基因有差异性表达。研究表明,通过转录组测序,获得了丰富的关于L1在Hela细胞中表达的信息,为进一步研究L1在细胞中的作用机制供了思路和理论依据。     

翅碱蓬响应高盐胁迫的分子机制研究

为研究翅碱蓬Suaeda heteroptera响应高盐胁迫的分子机制,试验将翅碱蓬植株在高盐胁迫(856 mmol/L NaCl)和无盐(0 mmol/L NaCl)条件下处理2 h后,对植株分别进行全转录组测序。结果表明:通过RNA-seq分析共获得转录本147 176个,拼接后获得单基因(Unigene)84 545个;比较转录组学分析显示,与无胁迫组(对照)相比,高盐胁迫下翅碱蓬共检出144个差异表达基因,其中发生表达上调的有55个,发生表达下调的有89个;GO富集分析显示,差异表达基因主要分布在次生代谢、信号转导、光合作用电子传递等途径;KEGG富集分析显示,差异表达基因涉及的代谢通路有14个;对差异表达基因发生富集的5个主要代谢通路(光合作用、蔗糖与海藻糖代谢、植物激素信号转导、苯丙基类生物合成、半胱氨酸与甲硫氨酸代谢)进行了详细阐述,从分子水平探讨了翅碱蓬响应高盐胁迫的机制。本研究结果可为更深入研究翅碱蓬耐盐分子机制、挖掘耐盐关键基因提供数据资料。     

翅碱蓬响应高盐胁迫的分子机制研究

为研究翅碱蓬Suaeda heteroptera响应高盐胁迫的分子机制,试验将翅碱蓬植株在高盐胁迫(856 mmol/L NaCl)和无盐(0 mmol/L NaCl)条件下处理2 h后,对植株分别进行全转录组测序。结果表明:通过RNA-seq分析共获得转录本147 176个,拼接后获得单基因(Unigene)84 545个;比较转录组学分析显示,与无胁迫组(对照)相比,高盐胁迫下翅碱蓬共检出144个差异表达基因,其中发生表达上调的有55个,发生表达下调的有89个;GO富集分析显示,差异表达基因主要分布在次生代谢、信号转导、光合作用电子传递等途径;KEGG富集分析显示,差异表达基因涉及的代谢通路有14个;对差异表达基因发生富集的5个主要代谢通路(光合作用、蔗糖与海藻糖代谢、植物激素信号转导、苯丙基类生物合成、半胱氨酸与甲硫氨酸代谢)进行了详细阐述,从分子水平探讨了翅碱蓬响应高盐胁迫的机制。本研究结果可为更深入研究翅碱蓬耐盐分子机制、挖掘耐盐关键基因提供数据资料。     

白花前胡转录组简单重复序列位点分析

目的:根据白花前胡转录组数据中简单重复序列(simple sequence repea,SSR)的位点信息,统计分析后进行引物设计,为开发新的SSR标记做准备。方法:利用Microsatellite(MISA)软件对前胡转录组数据70 752条Unigenes的SSR位点信息进行分析,使用Primer 3软件设计引物,并进行筛选。结果:在白花前胡转录组中共检测到12 267个SSR位点(出现频率为17.34%),分布在10 674条Unigenes中,平均3.78 kb就出现1个SSR位点;在白花前胡转录组SSR中,从单核苷酸至六核苷酸重复类型均有出现,其中二核苷酸重复基元是主要重复类型,占SSR总数的61.57%,其次是单核苷酸重复(16.82%)和三核苷酸重复(15.73%),其余仅占0.73%,并且不同重复类型之间的平均距离差异较大;在93种重复基元中,单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸重复基元分别为2、6、30、40、8、7种,其中单核苷酸重复基元A/T、二核苷酸重复基元AT/TA和三核苷酸重复基元CTT/GAA是优势重复基元,分别占SSR总数的16.59%、38.21%和1.14%,其余类型核苷酸重复基元较多,数量较少;通过设计共得到10 254对引物,按照SSR序列长度大于20bp的标准筛选得到其中841对SSR引物。结论:白花前胡转录组中SSR位点出现频率高,重复类型多样,特别是以单、二、三核苷酸重复为主SSR在多态性潜能方面有较高的应用价值,可以有针对性的进行引物设计并加以应用。