血流感染样本宏基因组检测平台评估与流程优化研究

目的比较MGISEQ-2000、Illumina NextSeq 2000和Ion GeneStudio S5 Plus三种宏基因组测序平台之间的性能差异。同时,针对血流感染样本微生物浓度低的问题,对痕量样本测序流程进行优化。方法采用上述3种测序平台对DNA标准品和模拟样本进行高通量测序,通过分析原始数据质量、对微生物的检出能力等,比较3种平台之间存在的系统差异。同时通过在建库过程中加入外源核酸的方法,优化痕量样本的测序准确性及可靠性。结果在单批次数据量产出、碱基质量方面,MGISEQ-2000高于其它两种平台。在重复reads比例方面,Illumina NextSeq 2000最低,Ion GeneStudio S5 Plus最高,各平台间均有统计学差异(P<0.001)。在测序均一性方面,MGISEQ-2000高于Illumina NextSeq 2000,两者均高于Ion GeneStudio S5 Plus。在微生物检出能力方面,MGISEQ-2000表现出显著优势(P<0.001)。随着菌液浓度降低,差异逐渐减小。在单批次运行时间方面,Ion GeneStudio S5 Plus最短。此外,针对DNA含量≤0.05 ng的痕量样本,实验组(加入外源核酸)比对到的reads数高于对照组(不加外源核酸),倍数为11.09±8.03。结论不同测序平台各有优缺点,实验者可根据不同需求选择合适的测序平台。同时,加入外源核酸,可有效提高微生物的检出效率,为后续结果评估和临床诊断提供更佳支持。

中华大仰蝽转录组学研究及SSR新标记开发

【目的】中华大仰蝽Notonecta chinensis为中国和日本冲绳分布的重要水生天敌昆虫,可用于蚊虫的生物防治。本研究旨在建立中华大仰蝽转录组数据库,挖掘其基因信息。【方法】采用高通量测序平台Illumina NextSeq500对中华大仰蝽进行转录组测序、de novo组装及生物信息学分析;利用MISA软件基于转录组unigenes数据进行SSR新分子标记筛选。毛细管电泳检测SSR多态性。【结果】总计获得34782282条clean reads(NCBI SRA数据库登录号:SRR13259254),组装成37801条unigenes,N50为913 bp。将unigenes与已知数据库比对进行基因功能注释,分别有36474,32470,27781,35079和5638条序列注释到nr,Swiss-Prot,GO,eggNOG和KEGG数据库。通过GO数据库注释,unigenes的功能可分为生物学过程、细胞组分和分子功能三大类,其中参与细胞、细胞部分及结合功能的unigenes比例较大。eggNOG数据库注释结果显示,37801条unigenes归到25个基因家族,注释到未知功能的最多。KEGG代谢通路富集分析显示,5638条unigenes注释到245个代谢通路,注释到核糖体的数目最多。此外,用MISA软件在转录组测序数据中的37801条unigenes中搜索到3124个SSR位点(占总unigenes的8.26%),发生频率为7.07%。通过PCR筛选出16个SSR位点。7个中华大仰蝽地理种群3个位点NcCF/NcCR,NcKF/NcKR和NcLF/NcLR的多态信息含量(PIC)分别为0.870,0.902和0.857,具高度多态性。【结论】本研究成功获得了中华大仰蝽转录组数据,为其基因功能分析提供了分子理论基础;SSR新标记的开发为中华大仰蝽遗传多样性分析、隐存种鉴定及基因图谱构建提供了更丰富的候选分子标记。