松茸子实体转录组测序及解析

以人工种植的商品松茸子实体为对象,利用Illumina Novaseq 6000测序平台对松茸子实体进行转录组测序,并通过生物信息学手段对松茸转录组进行注释和分析.基于9个松茸样品的测序共获得76.38 Gb的数据量,组装得到的转录本和unigene个数分别为26 285和87 174.将获得的unigene与6大功能数据库进行比对,共有19 964个unigene得到注释.基于GO和KEGG数据库的注释和分析,松茸子实体unigene被注释和划分为45个和28个功能类别.在松茸子实体中,涉及unigene数量最多的生理过程包括碳水化合物代谢、运输和分解代谢、氨基酸代谢等.结果表明,松茸子实体中代谢旺盛,应采取合理措施以延缓其品质下降.松茸子实体的转录组测序将为其功能基因的挖掘以及采后品质变化机制的研究提供重要遗传数据和参考.     

黄精转录组特性分析及相关功能基因研究

分析黄精转录组数据,挖掘与黄精中多糖、皂苷元、黄酮生物合成途径相关的关键酶基因.利用Illumina HiSeq测序平台对黄精全株进行转录组测序,对测序结果进行注释分析.共获得146072个有效转录本,超过51.00％的转录本在NR、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG数据库中获得注释.β-呋喃果糖苷酶、己糖激...     

灰树花子实体转录组测序和分析

本研究首次构建了灰树花子实体高质量cDNA文库,并利用Illumina高通量测序技术对其转录组进行了测序,采用生物信息学方法开展基因表达谱的研究、功能基因的预测.序列拼接共获得63 137个Unigene,通过BLAST比对NR数据库,获得46 670个被注释的Unigene.根据KEGG pathway数据库,对灰树花转录组的Unigene进行了Pathway生物学通路的注释和预测,共有27 472个Unigene被注释,被Unigene注释到的Pathway有239个.SSR查找发现,从6 3 137个UniGene中共查找到5 294个SSR位点,占Unigene总数的比例为8.38%.其中,单核苷酸重复所占比例最高,达到63.4%,其次是三核苷酸重复,为24.44%.SSR不同重复基元类型中,出现频率最高的为A/T,其次是CCG/CGG,AG/CT.     

绵羊骨骼肌转录组高通量测序从头组装和特征分析

本实验旨在对绵羊肌肉转录组进行组装分析,以丰富绵羊的基因组并为进一步对绵羊的相关基因的分子遗传学研究奠定基础。选取Illumina Hiseq 2000测序平台对杜泊羊和小尾寒羊的骨骼肌转录组文库进行了高通量测序,并对测序数据进行从头组装分析。结果表明:两个测序文库共得到103058824个长为2×90bp的高质量的测序序列,经从头组装共产生了145524个unigenes。两个文库间有5718个unigenes差异表达,经GO注释分析后发现它们主要分布在细胞、细胞过程和结合条目中。将两个文库的unigenes进一步组装得到70348个平均长为863bp的all-unigenes,其中35201个被注释到Nr数据库,12219个被注释到COG数据库,并与KEGG数据库中的258个功能通路中的蛋白质和氨基酸新陈代谢通路密切相关。     

濒危树种香木莲转录组分析

为获得基因组信息,利用下一代高通量测序技术平台IIIumina HiSeqTM4000对香木莲(Manglietia aromatica)组织进行转录组测序,将Raw reads过滤组装后获得的Unigene进行生物信息学相关分析.结果 显示:共获得48123条Unigene,N50为1331 nt,平均长度为960 nt.与NR、GO、KOG、KEGG、Swiss-prot数据库进行比对得到注释的有效序列数量分别为37877、32125、25525、30143和27988条.在NR数据库中,与莲花(Nelumbo nucifera)、博落回(Macleaya cordata)、葡萄(Vitis vinifera)、棕榈(Elaeis guineensis)等物种匹配序列较多;在GO数据库中得到3大类58个亚类共246974个功能注释,其中,基因数最多的是生物学过程注释;在KOG数据库中得到25类25525个功能注释,其中,一般功能和信号传导机制的相关基因数量较多;在KEGG pathway中涉及6大类19个亚类共142条代谢途径分支,其中,代谢相关通路较多,占总数的63.6％.     

迟缓爱德华氏菌刺激对牙鲆转录组差异基因表达的影响

为了研究迟缓爱德华氏菌刺激下牙鲆基因表达作出的响应,采用高通量测序平台(Illumina HiSeq)分别对迟缓爱德华氏菌刺激的牙鲆和未受刺激牙鲆的肾脏进行转录组测序,并对差异基因进行生物信息学分析,包括GO(基因功能注释)、SNP(单核苷酸多态性)分析、SSR(简单重复序列)分析等.结果表明,用Trinity软件对clean reads进行拼接后,聚类得到222 980条转录本,总长200 234 420 bp,平均长度898 bp,N50为1 886 bp.对组装的序列进行基因功能注释后,有99 808条序列得到了注释.筛选出2 502个差异表达比较显著的基因,表达量上调的有1 280个,下调的有1 222个.GOseq结果显示差异基因显著富集在38个GO terms上,包括6个细胞组分、12个生物学过程和20个分子功能.差异基因共获得277个KEGG通路富集,627个差异基因显著富集到20条信号通路上,其中,8个与信号通路有关,3个与发育有关,9个与相关疾病有关.     

鹿茸草全长转录组测序与次生代谢产物生物合成相关基因的挖掘

为获得鹿茸草的全长转录组信息,挖掘鹿茸草次生代谢化合物生物合成途径相关酶的基因,该文基于单分子测序技术,利用Pacbio高通量测序平台,对鹿茸草进行全长转录组测序,共获得48 005条去冗余的高质量转录本,与NR、Swiss-Prot、GO、KEGG等8个数据库进行BLAST比对,共有45 362个转录本被成功注释,注释率为94.50%.其中有389条转录本被注释到KEGG的10条标准次生代谢生物合成通路中.对转录组数据进一步分析发现：参与鹿茸草苯丙素类生物合成的转录本有194条,参与生物碱类生物合成的转录本有115条,参与类黄酮化合物生物合成的转录本有23条,参与其他次生代谢产物的转录本有57条,参与次生代谢后氧化与糖基化修饰的转录本有204条.鹿茸草全长转录组的获得极大地丰富了鹿茸草的遗传信息,初步揭示了参与鹿茸草次生代谢产物合成相关的基因通路,为深入研究鹿茸草次生代谢产物合成途径关键酶的功能及其调控机制奠定了基础.     

地芽孢杆菌(Geobacillus)YHL的全基因组测序及序列分析

该文采用Illumina 高通量测序技术对地芽孢杆菌(Geobacillus sp. YHL)进行全基因组测序,使用Velet软件进行组装,利用Glimmer软件对菌株进行基因预测,得到的蛋白质通过与COG、KEGG等数据库进行比对来获得相应的注释信息.利用多种绘图工具对注释信息进行汇总及分析,获得了COG、KEGG等多种基础注释信息,对这些信息进行挖掘分析,研究结果发现:该菌株具有多种编码酶基因,包括糖苷水解酶、葡糖苷酶、木聚糖酶、淀粉酶、新普鲁兰酶、支链淀粉酶和脂肪酶,是一种嗜热的多酶编码菌,有一定的应用潜力.重点关注了在基因组中编码热应激蛋白基因,这些基因信息最终可以提供关于细菌的热适应机制的初步解释.     

基于RNA-Seq技术的毕赤酵母基因组重注释及新型强启动子的发现与序列分析

使用RNA-Seq技术,对毕赤酵母进行了转录组测序。基于测序结果,对现有毕赤酵母基因组进行了重注释,修正了基因组序列中的错误位点861处,发现了新转录本249个及可变剪切现象83个,并更正了553个转录本的错误注释。经过表达谱分析,在毕赤酵母中发现了2个新型强启动子,分别命名为P437和P1431,其驱动的转录本的最高转录水平分别为AOX1基因的1.78倍和3.40倍。序列分析显示,P437和P1431序列中存在着多个酵母转录因子的结合位点。     

Paenibacillus Shenyangensis的DNA序列拼接与组装

在已有测序数据基础上,利用三种常见的序列组装软件对Paenibacillus Shenyangensis全基因组测序结果进行拼接组装,分析比较了不同软件在各自最优参数条件下DNA序列的组装数据,并与NCBI数据库中类芽孢杆菌属其他近缘种进行基因比对与预测.结果表明,SOAPdenovo的组装结果最优,在k-mer为23时,组装基因组总长和N50分别为5 501 467和293 864 bp,预测的4 800个基因中有4 393个与NCBI-Nr数据库比对并注释成功.     

淞江鲈肝脏组织cDNA文库的构建与部分EST测序

以成年雌性淞江鲈肝脏组织为材料,用TRIzol Reagent试剂提取总RNA.以总RNA为模板,先用逆转录酶合成cDNA第一链,再通过LD-PCR合成cDNA第二链,所得双链DNA分子用SfiⅠ酶切处理后,连接到同样经SfiⅠ酶切处理的改良pUC19载体上,获得重组质粒.将重组质粒导入大肠杆菌DH5α感受态细胞中,建成质粒cDNA文库.经鉴定,该文库库容为1.5×106,重组率为94.5%,平均插入片段长度为1.1kb,插入片段大小分布为0.5~2.0kb.从文库中随机挑选2 200个克隆进行5’端单向测序,剔除不合格序列后,得2 002条高质量表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)序列,提交dbEST数据库.经筛选,从这些EST序列中共发现471个基因,分别对其进行了KOG功能分类预测(216个蛋白被注释上21种KOG分类)、KEGG注释(186个基因注释上175个KO,139个基因注释上195个pathway)和GO功能分类注释(312个蛋白被注释上GO分类).     

副溶血弧菌K抗原基因决定簇的破译及液相芯片检测方法的建立

副溶血性弧菌是一种革兰氏阴性嗜盐致病菌,被认为是多血清型引起的主要食源性致病菌.通过全基因组测序技术,实现对K3、K29、K61菌株的测序.并且使用相关软件对测序数据进行基因预测和功能注释从而实现抗原决定簇的破译.鉴定的3个血清型的K抗原基因簇,表现出高程度的遗传多样性.根据K抗原基因决定簇的特异基因,建立了用于检测和鉴定这3种K血清型的液相芯片检测体系.本研究中破译的副溶血弧菌K抗原基因决定簇以及基于分子技术建立的检测分型体系,为高效的细菌检测提供了可能.     

化州柚与柚的转录组比较及黄酮生物合成差异表达基因分析

为获得化州柚和柚的转录组数据及黄酮类成分生物合成相关的差异表达基因,采集化州柚和柚的嫩叶样本作为受试材料,采用高通量二代测序技术进行转录组测序,并运用Nr、Swiss-Prot、KOG、KEGG等网络数据库进行转录组中表达基因功能的生物信息学分析,共组装得到116 202个单基因(Unigene),注释了68 923个单基因(59.31%),柚转录组中表达基因有94 798个,化州柚中表达基因107 196个,化州柚与柚的转录组差异表达基因共6 419个.结果表明:化州柚相对于柚上调基因有3 799个,占差异表达基因的59.18%,下调基因2 620个,占40.82%.通过与KEGG数据库进行比对,共获得771个基因功能注释,涉及125条代谢通路,找到9个与类黄酮、黄酮和黄酮醇生物合成相关基因,为化州柚和柚的化学成分差异分子基础研究奠定了基因数据基础.     

茎瘤芥根和茎组织转录组比较分析

茎瘤芥是十字花科芸薹属植物的变种.本研究在前期的转录组测序和数字基因表达谱(DGE)测序的基础上进一步对榨菜的根组织进行了测序和分析.通过高通量RNA-Seq测序我们获得了高质量的数字基因表达谱数据超过一千万条,其中有约71%能比对到参考基因序列上.我们将根组织的数字基因表达谱数据与榨菜瘤茎膨大过程中的3个时期的数字基因表达谱数据进行了比较,获得了共有的(3组差异表达基因的交集)差异表达基因共3594个,对这些差异表达基因的表达趋势可以分为8个簇.同时对这些差异基因进行代谢途径的功能注释,发现这些差异表达基因除了在光合作用相关的途径外,主要分布在细胞壁的合成、降解以及二级代谢如类黄酮代谢等途径方面.通过对榨菜根组织的转录组测序,我们筛选得到了部分榨菜根与茎的差异表达基因,这些基因可能与榨菜的瘤茎膨大有关.     

利用宏基因组测序技术对大熊猫阴道菌群的研究

为了阐明大熊猫阴道微生物组成,为合理的进行大熊猫阴道感染治疗提供科学依据,本研究利用宏基因组测序技术对不同地区(组别:WLQ、BFX、DJY)和不同年龄(组别:A1、A2、A3)的14个大熊猫阴道分泌物样品进行微生物菌群分析.结果表明:在物种注释上,占主导地位的微生物为变形菌门、担子菌门、厚壁菌门和放线菌门;在功能注释上,注释为碳水化合物代谢、氨基酸代谢的基因是样品中含有微生物数量最多的功能基因;在抗性基因注释上,变形菌门比厚壁菌门和拟杆菌门更易携带耐药基因,且沙门氏菌耐药基因APH3-lb分布存在于所有样品中.此外,不同年龄组大熊猫阴道菌群差异显著;DJY组衣原体比例最高.耐药基因APH3-lb和衣原体对大熊猫繁育存在一定的威胁,需要持续关注.     

大规模GO注释的生物信息学流程

随着新一代测序技术的不断发展,海量的序列数据将为生物学研究者挖掘基因信息提供巨大的资源.信息挖掘的一项重要工作是对序列进行功能注释,其中最重要的功能注释方式是基因本体论( Gene Ontology,GO)的注释.利用生物信息学方法和软件工具集成了针对EST序列的大规模GO注释流程(large-scale GO annotation pipeline,LSGAP).该流程集合了BLAST、B2g4pipe以及Wego等软件和Swissprot、Nr或Interpro等常用蛋白数据库.用户可以将EST序列通过此流程最终获得可视化的GO分类统计图表,直观地显示基因在不同过程中的参与情况.为了验证LSGAP的准确性,对2007年发表的美洲牡蛎(Crassostrea Virginica)的EST序列进行了LSGAP分析,结果表明GO分析非常准确有效.通过与Blast2go和GoBlast等GO注释软件进行比较,LSGAP流程具有可以本地化运行BLAST、对硬件要求低和运行时间短等诸多优势,因此LSGAP流程是科研人员进行基因功能挖掘的有效工具.     

马克斯克鲁维酵母FIM1基因组分析

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)是一种富有潜力的新型细胞工厂宿主菌。K.marxianus FIM1(CGMCC No.10621)基因组组装与注释已于2019年完成并在NCBI上公布(GCA＿001854445.2),但在应用该基因组信息时发现其仍不完善。所以本研究使用重测序的DNA-seq数据校验了K.marxianus FIM1的基因组序列，随后补充了K.marxianus FIM1的注释，并使用比较基因组学的方法进一步完善了K.marxianus FIM1的基因组信息。根据重测序比对结果，删除了测序数据无法覆盖的位点61处，共4 910 bp。K.marxianus FIM1新序列总长为10 909 543 bp,可覆盖酵母目保守基因库中99.5%的基因。同时对K.marxianus FIM1的非编码RNA、次级代谢产物基因簇的也进行了补充注释。进一步，我们使用基因组共线性分析的方法分析了K.marxianus FIM1在物种分化过程中基因排列顺序保守的区域，并将K.marxianus FIM1与NCBI公布的11株K.marxianus进行了...     

基于高通量测序的黄姑鱼转录组从头组装和基因注释分析

为了进一步挖掘黄姑鱼的基因数据库资源,本研究采用高通量测序技术对采自舟山的黄姑鱼进行了全转录组测序,获取了42 809 266条Clean Reads。Clean Reads通过从头组装并进一步聚类为32 623条Unigenes,平均长度和N50分别为1 646 bp和2 777 bp。利用国际上7个主要的基因注释数据库(Nr、Nt、Pfam、KOG、Swiss-prot、KEGG和GO)对所有的Unigenes进行基因功能分析,共有28 645条Unigenes在至少以上一个数据库中成功获得注释信息。而后将所有的Unigenes进行蛋白库比对和estscan软件预测,共获得30 382个CDS;分子标记筛查后共得到了29 022个潜在的SSRs。作为一项重要的研究基础,本研究提供的转录组信息有助于为黄姑鱼的分子水平研究提供新的认识。     

基于高通量测序的花斑裸鲤转录组及功能分析

为了获得花斑裸鲤丰富的转录组信息和功能基因,应用Illumina Hi SeqTM2500高通量测序技术对花斑裸鲤肝胰脏、肌肉、脑、和肾混合组织转录组进行测序,获得162 235条转录本,进一步拼接得到110 231条单基因序列(unigene),平均长度745 bp。利用生物信息学方法对所有unigenes与美国国立生物技术信息中心(NCBI)的非冗余蛋白质数据库(Nr)进行相似搜索(E-value≤10-5),结果共有34 532个unigenes(31.32%)与数据库中的已知基因同源。此外,GO功能注释将unigene分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类56分支,依据KOG功能注释可分为26个功能组分,依据KEGG代谢通路分析可以分成5大类267小类。通过转录组测序数据及功能注释,进一步了解了更多花斑裸鲤的生物学特性、基因的分子功能、参与的生物过程、所处的代谢途径和信号通路。同时,获得了79条与天然免疫相关的同源序列。     

根瘤菌87-1-1诱导刺槐根表皮传递细胞特异性表达的cDNA文库构建及序列分析

探寻根瘤菌诱导刺槐后根表皮细胞分化成传递细胞的特异性表达基因及其分子机制.采用抑制差减杂交(suppression subtraction hybridization,SSH)技术构建刺槐根系被接种根瘤菌和未被接种根瘤菌二者间的正反两个c DNA文库.各挑选正反文库中500个克隆进行测序,在Blastn、Blastp、Swiss Prot、KEGG、COG、Interpro以及Gene ontology(GO)数据库中进行比对注释.结合生理过程对ESTs进行分析,共获得725条非冗余序列(uni EST),正反向文库分别为385条和340条,其中包括674个单一序列(singlets),51个拼接序列(contigs).在Nt库比对中有674条uni ESTs与已知基因匹配,占比93%;在Nr库比对中有648条序列有匹配蛋白,占比89%.有正向文库213个uni ESTs和反向文库156个uni ESTs能进行Geney ontology(GO)功能注释,在细胞组分被注释了270次,分子功能被注释了448次,生物过程被注释了484次.uni ESTs的功能分析显示,正向文库中多与细胞翻译后修饰、转录因子、细胞信号通路、细胞壁/细胞膜/内膜系统以及细胞骨架相关蛋白有关,部分是结瘤相关基因.而反向文库中与细胞生长、代谢物形成的基因相关较多,这与根瘤菌处理刺槐后的生理过程一致.在根瘤菌诱导的刺槐根组织文库中发现特异性基因如MYB类转录因子、囊泡相关膜蛋白等与传递细胞相关的基因,结果有助于进一步研究此类传递细胞的形成分化机制.