油茶基因组微卫星特征分析

对油茶基因组约10%覆盖度的DNA序列进行微卫星查找,共获得11 344个重复单元长度为1～6碱基的微卫星。在此基础上,通过对这些微卫星序列分析发现:在油茶基因组中长度为二核苷酸的微卫星重复单元最为丰富,占27.1%;在单碱基重复和二碱基重复这两种类型中,最主要的优势重复单元分别是A/T以及AT/TA、AG/TC。三碱基、四碱基、五碱基重复类型中,(AAN)n、(AAAN)n和(AAAAN)n为对应的优势重复单元,这些优势重复单元中富含碱基A和T。油茶基因组中变异程度高的微卫星(长度≥20 bp)约占11.7%。分析还发现,除单核苷酸重复微卫星外,油茶基因组微卫星长度的变异速率与重复单元长度呈负相关,即油茶基因组中长度较短的微卫星变异速率较快,而较长的重复单元变异速度较慢,相对较为稳定。     

白鹭基因组微卫星分布规律研究

【目的】研究白鹭(Egretta garzetta)的全基因组微卫星分布规律。【方法】利用生物信息学方法对已报道的白鹭全基因组进行查询和分析。【结果】白鹭全基因组中1～6个碱基重复的微卫星有255 630个,序列总长度为4 282 844bp,占全基因序列长度的0.37%。不同重复类型的微卫星中,单碱基的数量最多,有207 108个,占全部类型的81.0%;然后依次是二碱基、三碱基、四碱基、五碱基、六碱基,分别占全部类型的6.4%,5.3%,4.9%,2.0%和0.4%。A,C,AC,AT和AG是白鹭基因组微卫星序列中重复数量较多的拷贝类型,占全部重复类型的87.4%。在白鹭基因组中,按降序排列,重复类型出现次数超过1 000次的有17个,分别是T,A,AT,G,C,AC,GT,ATT,AAT,ATTT,AGG,AAAC,CCT,AAAT,CT,GTTT和AG,占全部微卫星数量的92.7%。【结论】研究结果对白鹭微卫星的筛选及深入研究提供了数据支持。     

长薄鳅基因组四碱基重复微卫星的分离及序列特征分析

采用生物素探针(GATA)8杂交和磁珠富集法直接从长薄鳅基因组中分离出了一批四碱基重复微卫星DNA,并对其序列特征进行了分析.随机挑取200个单克隆进行筛选,得到175个阳性单克隆(87.5%).测序发现共有117个阳性克隆含有微卫星重复单元.通过序列比对,排除重复测的序列后,得到91条重复类型和重复次数不同微卫星的序列,其中含四碱基重复的微卫星有62条.与探针相同或互补(GATA/CTAT)n的四碱基重复微卫星位点数最多,此外,还检测到其它的四碱基重复类型,如(AGAC/TCTG)n、(AAGA/TTCT)n、(GATG/CTAC)n,以及(CT)n＋(ATAG)n和(AT)n＋(ATAG)n二碱基和四碱基复合型微卫星位点.获得的长薄鳅基因组四碱基重复微卫星位点中,属于完美型的最多,有30条(48.4%),其次为复合型,有29条(46.8%),非完美型的有3条(4.8%).大多数的四碱基微卫星(31条)重复次数为10～19次,占50.0%,其次为20～29次和5～9次四碱基重复,均为22.6%,30次以上的四碱基重复较少,仅有3条(4.8%).     

基于NCBI核酸数据库资源的产黄青霉微卫星序列的筛选

利用生物信息学方法在产黄青霉基因组中筛选微卫星序列,并对其基因组中微卫星数量和丰度进行了研究.利用SSRHunter1.3软件在长度为30 090 464 bp的产黄青霉基因组中共找到163个微卫星序列.其中以两碱基重复类型数目最多,为133个,占重复序列总数目的 81.60%;其次是三碱基重复为29个,占17.79%;最后是四碱基1个,占0.61%.在两碱基重复序列中,AT(44.79%)重复类别最多,其次是AG(23.92%).在三碱基重复序列中,共发现9种重复类别,其中以AAG和ACT重复类型最多,为6个(3.68%),其次是ACC(2.45%),最少的是AGC(0.61%).四碱基重复中,只有1种重复类别,为ATGT(0.61%).同时选取二碱基的重复次数在7以上和三碱基的重复次数在6以上的微卫星序列,利用Primer Premier 5.0软件设计了引物,共得到30对引物.本研究不仅为后续产黄青霉微卫星标记的筛选奠定了基础,也丰富了其基因组学资源,对产黄青霉的种群遗传结构分析、分子标记选育和遗传多样性有重要意义.     

甜酸角基因组微卫星序列特征分析

甜酸角是干热河谷地区有多重价值的重要经济树种,对其SSR引物的开发有助于该物种的遗传学研究以及资源的利用与保护.研究通过Illumina高通量测序技术和MISA软件开发出甜酸角全基因组SSR序列,共7个类型9 447个,其中以单核苷酸重复类型最多.在不同重复类型中,A/T碱基含量显著高于G/C;在不同长度重复单元中,单核苷酸重复类型的微卫星长度变异程度最高,二核苷酸重复类型微卫星长度变异程度也较高,各重复类型微卫星的长度与微卫星出现的频率呈负相关.获得的微卫星序列以及相关分析结果,较全面地反映了甜酸角基因组微卫星的特征和潜在功能,将有助于后续的一系列遗传学研究.     

水稻亚种间基因组水平微卫星多态性分析

从公布的水稻两个亚种（籼稻9311和粳稻Nipponbare）基因组草图序列中,搜寻了所有的完整微卫星位点,发现单碱基重复中A/T重复占大多数,二碱基重复中AT/TA、GA/TC、AG/CT重复居多,三碱基中GGC/GCC、GCG/CGC、CCG/CGG重复较多。通过相互比较,不同基序和基因区域的微卫星多态性有较大差异：内含子和基因间区中微卫星的多态性较高（分别约为45%和40%）,外显子中的微卫星多为三碱基重复,而且多态性较低（约为25%）;两个亚种具多态性的微卫星间距平均约为12.7 kb和16.4 kb。     

异源多倍化引起的小麦微卫星序列变异

利用80对小麦微卫星引物调查了小麦黑麦双二倍体形成过程中微卫星序列的变异情况.结果显示: 8对引物能从杂交F1植株及亲本小麦植株的基因组中扩增出相同的带型,而在新合成的双二倍体中条带缺失;4对引物从杂交F1植株及亲本小麦植株的基因组中扩增出相同的带型,而在新合成的双二倍体中扩增的条带变短;其余引物从亲本小麦、F1植株及双二倍体中扩增的带型相同.将有长度变化的条带回收测序,发现双二倍体中的条带变短现象是由二核苷酸重复单位减少所致.这些结果表明:常发生在二倍体生物中的微卫星序列变异现象在植物异源多倍化过程中也会发生,异源多倍化可能是促进微卫星进化的又一个不可忽视的动力.和二倍体生物一样,异源多倍化诱导的微卫星序列进化也表现为长的重复序列趋向缩短.     

短串联重复序列的研究

基因组中由寡核苷酸串联、重复排列的DNA序列,构成数量可变的串联重复序列,其中,微卫星DNA又称为短串联重复序列.是一种可遗传的不稳定的且具有高度多态性的短核苷酸重复序列,具有种类多,分布广,高度多态性等特点,这种多态性标志已广泛用于遗传病及亲子鉴定等.     

绿头鸭基因组微卫星分布规律研究

[目的]研究绿头鸭(Anas platyrhynchos)的全基因组微卫星分布特征及规律.[方法]利用生物信息学方法对已报道的绿头鸭全基因组查询搜索并进行特征分析.[结果]在绿头鸭1 070 Mbp的基因组中,1～6个碱基重复的微卫星数量有476 957个,总长度为9 101 935 bp,相对丰度为445.77个·Mb-1,占全基因长度的0.83％.不同重复类型的微卫星中单碱基的数量最多,有326 468个,长度为5 444 144 bp,占基因组微卫星总数的68.45％;然后依次是四碱基、二碱基、三碱基、五碱基和六碱基,数量分别为66 753,30 262,29 712,20 248和3 514个,长度分别为1 504 868,501 244,527 310,920 915和203 454 bp,分别占基因组微卫星总数的14％,6.34％,6.22％,4.25％和0.74％.绿头鸭基因组中,分布数量最多的14种拷贝类型按数量由多到少排列依次是A,A A AC,A A AT,AT,A AT,AC,A AC,A A A AC,C,AG,AAAAT,AAAG,AAGG和AGG,这些拷贝类型的数量均超过2 500个,合计占基因组微卫星总数的95.1％,有明显的A偏倚.[结论]研究结果为绿头鸭微卫星的筛选和开展进一步的分子生物学研究奠定了基础.     

LEA蛋白质11-氨基酸基序与植物抗旱性

分析了8种重要农作物第三组LEA蛋白质序列中的94个11-氨基酸基序.得出一致性序列为TAEAAKQKAGE.LEA 3蛋白质中11-氨基酸基序呈多拷贝串联排列,其长度占蛋白质序列总长度的40%～60%.带电荷/ 极性氨基酸和疏水氨基酸数目分别占重复序列氨基酸总数的70.89%和29.11%.11-氨基酸基序的二级结构多呈α-螺旋结构.其中第1,2,4,5,9位疏水氨基酸形成螺旋蛋白质分子的疏水界面,其余位置的氨基酸形成螺旋分子的亲水界面.LEA 3蛋白质全序列平均亲水指数为-0.95～-1.22.无信号肽序列.8种LEA 3蛋白分子的上述特性与植物的抗旱性有关.     

刺参CT/AG微卫星标记的筛选

利用5’锚定引物PCT筛选刺参的CT/AG微卫星分子标记,测序的43个克隆子中,42条序列含有微卫星DNA序列,阳性克隆比率达到97.7%。去除重复序列后,共检测到56个微卫星位点,分布于26条序列中,其中25条序列检测到2个或2个以上微卫星位点。对所有筛选到的微卫星位点进行分类统计后表明,核心序列为(CT/AG)的有51个(91.1%),5个位点为其他类型的重复。结果表明:刺参CT/AG微卫星标记在刺参基因组中含量较丰富,5’锚定引物法在筛选特定标记的同时,还筛选了其他类型的微卫星标记,具有较强的筛选效率。     

湿地松转录组SSR分析及EST-SSR标记开发

【目的】湿地松是南方地区优先推广的优质产脂树种。但湿地松分子遗传基础薄弱,基因组序列信息匮乏,影响了湿地松基因组学的深入研究。目前,湿地松分子研究所用的SSR标记主要来自其他近缘种或利用公共数据库中有限的基因序列资源开发的SSR标记,其多态性和通用性较差。为解决这一问题, 笔者根据湿地松转录组测序数据开发EST-SSR位点,并揭示其在转录组序列中的分布类型及特征,为湿地松分子标记辅助育种奠定基础。【方法】利用MISA软件对转录组序列进行SSRs查找和分布特征分析。查找标准参数设置为: 单核苷酸重复>10次,二核苷酸重复>6次,三、四、五、六核苷酸重复>5次。根据SSR位点两端的保守区域,利用Primer3.0设计并随机挑选120对SSR引物,通过琼脂糖电泳和毛细管电泳对来自美国和吉安的113份家系个体进行遗传多样性分析,确定引物多态性。【结果】79 574条unigenes序列中搜索到3 818个SSR位点,出现频率为4.80%,平均18.27 kb出现1个SSR位点,3 373个unigenes含有SSR位点,SSR发生频率(含SSR位点的序列数/搜索序列总数)为4.24%,其中2 980条序列含1个SSR位点,含1个以上SSR位点的序列有393条。在检测到的3 818个SSR标记中,单核苷酸分布最多,其次是二核苷酸和三核苷酸,SSR数量分别占总数的63.54%、19.15%和16.27%,而四、五、六核苷酸重复类型所占比例较小,分别为0.52%、0.13%和0.31%。SSR重复单元的重复次数分布在5~22次之间,除单核苷酸重复外的1 391个SSR中,重复5次的数量最多,为498个(35.80%);重复6次和7次的次之,分别为417个(29.98%)和198个(14.23%);重复10次以上的仅有38个(2.73%)。在检测到的731个二核苷酸重复SSR中,最常出现的重复单元为AT/AT,数量为491个(12.86%),AG/CT和AC/GT两种类型的重复单元出现的次数次之,分别为156(4.09%)和81个(2.12%)。在检测到的621个三核苷酸重复中,AAT/ATT是出现频率最高的单元,共139个(3.64%),其次是AAG/CTT,共122个(3.20%)。3 818个SSR中有24.59%的位置未知,其余的SSR则分布在非编码区域(untranslated region,UTR)或者编码区(coding sequence,CDS)上,分布数量表现为3'UTR>5'UTR>CDS。参试的120对SSR引物,有92对扩增成功(76.78%),其中24对呈现多态(20%)。24对引物(13个二核苷酸重复、7个三核苷酸重复和4个四核苷酸重复)共检测出81个等位基因,每个位点的等位基因数为2~9,平均为3.38个。多态性信息含量(polymorphism information content,PIC)为0.103~0.726,平均为0.349。【结论】通过对湿地松转录组数据的挖掘,共获得 3 818个SSR位点,主要重复单元为AT/AT和AAT/ATT,可扩增出多态性位点的引物重复单元以二、三核苷酸重复为主。基于湿地松转录组序列的SSR标记开发是可行的。     

随机DNA序列中ORF的分布

研究了组分约束下的随机 DNA序列中 ORF数目、ORF的长度与随机序列总长度和GC含量之间的关系 .结果表明 ,ORF数目的对数与 ORF的长度之间存在很好的线性关系 ;ORF的最大长度随序列长度的增加而变长 ,ORF的总数与序列长度成正比 ;ORF的总数目随着 GC含量的增加明显减少 ;随着 GC含量的增加 ,长度较短的 ORF数目相对减少 ,长度较长的 ORF数目相对增加 ;随着序列长度的增加 ,长度较短的 ORF相对增多 .     

3种金线鲃属鱼类基因组微卫星的筛选与分析

利用生物信息学的方法,基于已公布的滇池金线鲃、安水金线鲃和犀角金线鲃的全基因组序列,筛选出3种金线鲃全基因组中的微卫星,并对所得数据进行分析。结果显示:在滇池金线鲃、安水金线鲃和犀角金线鲃全基因组中分别筛选出完美微卫星851 732个、849 226个和848 258个,其丰度分别为543. 39个/Mb、561. 32个/Mb和557. 52个/Mb; 3种金线鲃鱼类基因组中二碱基重复类型最多,分别占全部微卫星总数的50. 24%、40. 72%和40. 72%,其次是单碱基四碱基三碱基五碱基六碱基;安水金线鲃和犀角金线鲃基因组中的核心重复类别比例最高的为A,而滇池金线鲃核心重复序列比例最高的为AC; 3种鱼类基因组微卫星序列分布结果表明,位于外显子上的数量远低于内含子和基因间隔区。     

基于转录组的曼氏无针乌贼SSR与SNP位点信息分析

利用IlluminaHiseq平台对曼氏无针乌贼进行了转录组测序,采用生物信息学方法分析了转录组序列中的SSR、SNP位点信息并设计了SSR引物。利用MISA工具筛选了转录组测序获得的127 575条Unigene序列,共得到分布于50 626条序列中的SSR位点108 685个,SSR发生率39.68%,出现频率为85.19%。平均每949 bp含有1个SSR位点。在50626条含有SSR位点的Unigene序列中,有25 548条Unigene包含SSR位点数目在2个及以上。其中单碱基重复是EST微卫星序列的主要形式(42.84%),其次是二碱基重复(28.73%),三碱基重复(14.93%)和四碱基重复(12.79%)。在所有微卫星序列所包含的重复单元中,优势重复基元类型为A/T(占总SSRs的42.23%),其次为AT/AT (13.33%),AC/GT (9.32%),AAAG/CTTT(10.00%)。运用Primer premier 5软件共设计了46 520对SSR引物。在12 323条Unigene中发掘出SNP位点64 732个,每条Unigene平均含5.25个SNP位点。其中转换(Transition) 45 975个(71.02%),颠换(Transversion) 18 757个(28.98%)。本研究通过第二代高通量测序技术,结合生物信息学方法对曼氏无针乌贼进行了SSR位点与SNP位点的开发,为其遗传多样性分析、分子辅助育种和增殖放流效果评估等提供了有力研究工具。     

碧桃花瓣转录组微卫星特征分析

为开发碧桃转录组微卫星信息,利用454高通量测序技术,对其花瓣转录组序列进行SSR位点发掘,结果发现含SSR的序列4 705条,共得到5 668个SSR,平均每3.49 kb出现1个SSR。微卫星序列主要以三碱基重复为主,约占总数的42.66%。笔者共发现516种碱基重复基元,所占比例最高的为(AG/CT)n(18.34%),其次是(AAG/CTT)n(12.42%)。微卫星多为重复长度小于20 bp的短序列,长度大于20 bp的微卫星仅占总数的12.13%。研究还发现碧桃花瓣微卫星的频率和长度呈显著负相关(P0.05),相关系数为-0.246。     

基于Illumina测序技术的枸杞微卫星引物的开发

目的:分离和鉴定红、黑枸杞基因组中的简单重复序列(SSR)位点.方法:Illumina Hiseq 2000进行红、黑枸杞的高通量转录组测序后,生物信息分析SSR的分布频率和重复基元的类型特征,PCR扩增和聚丙烯酰胺电泳验证SSR位点及引物.结果表明:转录组测序共得到了192,869条reads,总长度205,220,696bp.拼接后序列的数量为35,572条,序列平均长度约为1064bp.从中共预测到44,828个SSR位点,其中单、二、三、四、五、六个碱基重复单元的微卫星位点数分别有25,800、9186、8479、363、464和536个.从中随机选择30个位点,设计引物进行验证.23对引物在红黑枸杞中能扩增出产物,其中5对仅一个材料中有扩增产物,另有5个位点扩增产物能明显区分红黑枸杞.结论:利用Illumina测序技术得到的枸杞转录组中SSR位点出现频率高,类型丰富,对今后枸杞遗传多样性的研究以及种质资源鉴定打下了良好的理论基础.     

林木基因组中的微卫星(SSR)及其应用

微卫星ＤＮＡ 是一种简单重复序列（Ｓｉｍｐｌｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｒｅｐｅａｔ,简称ＳＳＲ） ,其核心单位由２～４ 个核苷酸组成,两侧一般是保守序列。由于ＳＳＲ 具有共显性,多态性高,可进行ＰＣＲ 扩增分析,因此是一种很有价值的分子标记。微卫星在林木基因组中广泛存在,其核心单位主要是（ＡＧ）ｎ ,（ＡＣ）ｎ 。现已在许多林木中发现有微卫星,如：松树、杨树、桉树、苹果树。林木的微卫星标记可扩充现有的ＲＦＬＰ、ＲＡＰＤ、ＡＦＬＰ 遗传图谱,以及ＱＴＬ 分析,并应用于基因型鉴别,分子标记辅助选择育种。     

核酸重复序列的统计分析

本文研究了252个核酸序列(编码区)的长度大于5的重复片段,发现重复区长度约占序列长的一半,重复片段的出现次数和总长与进化没有相关性,但与信息剩余量 D_1有一定的相关性,并且重复片段的结构(D’1)与序列的进化也有一定的统计相关性.     

基于高通量转录组测序技术的龙头鱼微卫星信息分析

为龙头鱼资源合理开发与保护提供有效分子标记,本研究利用IluminaHiSeq~(TM) 2500高通量测序平台对采自舟山近海的龙头鱼肌肉组织进行转录组测序,从获得的Unigenes序列中挖掘SSR位点信息并分析其分布及特征。结果显示,测序所得29 756条Unigenes中共识别出5 652个完美型SSR位点,序列总长度为86 517 bp,相对丰度为332.97个/Mb。龙头鱼转录组SSR以单碱基和二碱基重复类型居多,分别占SSR总数的67.59%和20.72%。6类完美型SSR共有重复基元148种,重复次数以10次为主,占总SSR的23.23%。SSR序列长度范围在10～92 bp之间,其中序列长度在12 bp及以上的SSR位点的含量为65.73%。综上所述,龙头鱼转录组SSR位点含量丰富、基元重复类型众多、重复次数较高,具有良好的分子标记开发潜力,获得的SSR标记可用于遗传多样性和系统发育关系研究。