甜菊自交不亲和及自交亲和无性系自花授粉柱头的荧光显微观察和转录组分析

为了探究甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)自交不亲和的生理和分子机制,以甜菊自交不亲和无性系‘B4’及自交亲和无性系‘Z8-42’为研究对象,对2个无性系的自花授粉柱头进行荧光显微观察和转录组分析。荧光显微观察结果显示:‘B4’自花授粉柱头无花粉附着,而‘Z8-42’自花授粉柱头有花粉附着。2个无性系自花授粉柱头转录组整体测序质量较高,共获得43.84 Gb clean data。在组装的51819个unigene中,表达unigene有49214个;注释到NR数据库的表达unigene最多(29523);并且,在NR数据库中,注释到向日葵(Helianthus annuus Linn.)同源序列的unigene最多(20117)。在2个无性系中共筛选到7560个差异表达unigene;以‘B4’为对照,‘Z8-42’自花授粉柱头中表达量上调的差异表达unigene有3122个,表达量下调的差异表达unigene有4438个。GO功能注释和富集分析结果表明:甜菊差异表达unigene的功能包括生物过程、细胞组分和分子功能3个大类47个小类,其中,生物过程大类中富集到信号转导的差异表达unigene最多(225),细胞组分大类中富集到膜部分、膜固有成分和膜组成成分的差异表达unigene非常多(分别为1700、1665和1664),分子功能大类中富集到离子结合的差异表达unigene最多(1650)。共有1605个差异表达unigene被注释到KEGG代谢通路的6个大类中,其中,注释到代谢大类的差异表达unigene最多(882),占比为55.0%,分布在10个二级分类的91条代谢通路中。单个代谢通路中,植物-病原体互作通路的差异表达unigene最多(81)。综合上述研究结果,初步判定甜菊自交不亲和可能发生在柱头与花粉互作的起始阶段,如识别、黏附过程;差异表达unigene引起的柱头细胞信号转导、膜成分、离子结合等功能和结构改变可能是导致供试的2个无性系自交亲和性不同的原因,并且植物-病原体互作通路可能参与柱头和花粉的识别过程,与自交不亲和性密切相关。

西藏山溪鲵转录组组装与分析

目前有关小鲵属物种的基因组信息和转录组序列报道尚少。本研究利用Illumina HiSeq高通量测序技术对西藏山溪鲵(Batrachuperus tibetanus)进行了转录组测序与数据分析,再经拼接和组装,最终获得了36252条unigenes,序列的平均长度为937 bp,N50为1549 bp。此外,对unigenes进行GC含量、长度分布和基因表达量等分析,结果显示测序数据质量较好。使用Swiss-prot、Nr、Pfam、KEGG、KOG和GO数据库注释西藏山溪鲵转录组unigenes,分别有16465、18749、13983、10607、15704和14242条unigenes获得注释。根据注释结果,共检测出17472条CDS,鉴定出2779个SSR标记和3100个SNP位点。KEGG通路分析结果表明:获得注释的10607条unigenes又被划分到257个代谢通路中,其中涉及信号转导通路的unigenes比例最大。本研究通过对西藏山溪鲵进行转录组测序,得到的大量转录本信息,为进一步了解西藏山溪鲵遗传多样性分析、分子标记开发、种群资源评价与保护和功能基因的克隆等研究提供了丰富的数据资源。

基于转录组分析金属离子对绿绒蒿属3种植物花瓣呈色的影响

为探究金属离子对绿绒蒿属(Meconopsis Vig.)3种植物花瓣呈色的影响,测定了盛开期全缘叶绿绒蒿(M.integrifolia(Maxim.)Franch.)、红花绿绒蒿(M.punicea Maxim.)和川滇绿绒蒿(M.wilsonii Grey-Wilson)花瓣中7种金属离子(包括Fe^(3+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、K^(+)、Mn^(2+)、Cu^(2+)和Zn^(2+))含量,对3个花期花瓣进行转录组分析。结果表明:盛开期,全缘叶绿绒蒿花瓣中7种金属离子含量显著(P<0.05)高于红花绿绒蒿和川滇绿绒蒿;红花绿绒蒿花瓣中Fe^(3+)、Mg^(2+)、K^(+)、Mn^(2+)和Zn^(2+)含量显著低于川滇绿绒蒿,Cu^(2+)和Ca^(2+)含量显著高于川滇绿绒蒿。全缘叶绿绒蒿花瓣中,Fe^(3+)、Fe^(2+)和Cu^(2+)相关GO富集条目以及镁螯合酶活性、钾离子稳态和对锌离子的反应条目存在明显表达的差异unigene数量在供试绿绒蒿属3种植物中总体最多,锌离子结合和锰离子结合条目存在明显表达的差异unigene数量在供试绿绒蒿属3种植物中最少,螯合钙离子释放到细胞溶质条目中仅全缘叶绿绒蒿花瓣的差异unigene明显表达。红花绿绒蒿花瓣中,亚铁结合、镁离子结合、钙离子结合、钾离子结合、钾离子转运条目和锌离子结合条目存在明显表达的差异unigene数量在供试绿绒蒿属3种植物中最多,仅三价铁结合条目存在明显表达的差异unigene数量在供试绿绒蒿属3种植物中最少。川滇绿绒蒿花瓣中,细胞钙离子稳态和锰离子结合条目存在明显表达的差异unigene数量在供试绿绒蒿属3种植物中最多,Mg^(2+)、K^(+)和Cu^(2+)相关GO富集条目以及亚铁结合、铁离子的细胞内螯合、对锌离子的反应、钙离子结合条目存在明显表达的差异unigene数量在供试绿绒蒿属3种植物中总体最少。综上所述,推测Cu^(2+)和Ca^(2+)影响全缘叶绿绒蒿花瓣呈色,Fe^(2+)、Mg^(2+)、Mn^(2+)、K^(+)和Cu^(2+)影响红花绿绒蒿花瓣呈色,Fe^(3+)、Mg^(2+)、Mn^(2+)和Cu^(2+)影响川滇绿绒蒿花瓣呈色。

化学诱导后白木香转录组文库的构建与测序

采用改良异硫氰酸胍-CTAB法对5年生白木香树干经化学诱导后1年的各部分组织进行总RNA提取,提取到的总RNA经富集mRNA、打断、构建测序用cDNA文库后用于转录组测序,测序质量较高,Q20高达97.45%,共获得54 685 634条Clean reads,总测序长度达4 921 707 060 nt,经初步组装,获得190 109条Contigs序列,进一步组装,获得83 467条Unigenes序列,总长度为58 569 625 nt,平均长度为702 nt,N50值高达1 120,大于等于3 000 nt的Unigenes有1 691条,占总Unigenes的2.03%,组装质量较高,使白木香的转录组信息得到较好的保存,为进行白木香结香相关的表达谱分析奠定基础。

基于RNA-Seq高通量测序技术的大口黑鲈转录组分析

文章以大口黑鲈(Micropterus salmoides)组织作为研究对象,利用RNA-seq技术进行转录本测序和数据分析,经拼接组装,最终获得35 659条unigenes,序列平均长度738 bp,序列长度中位数(N50)为1 052 bp。另外从长度分布与GC含量等方面对unigenes进行评估,数据显示测序质量好、可信度高。使用6大数据库(KOG、Nr、Pfam、Swiss-Prot、GO和KEGG)注释大口黑鲈转录组unigenes,分别对应有15 832、21 279、14 524、16 973、15 024和11 185条unigenes获得注释。其中,5 617条unigenes在以上所有数据库中同时注释成功,17 253条unigenes至少被一个数据库注释。KEGG分析结果显示,获得注释的11 185条unigenes被划分到267个代谢通路中,参与信号转导通路的unigenes数量最多,共有1 349条(12.06%)。另外还检测到4 030个微卫星(SSR)位点。通过对大口黑鲈转录组测序,获得了大量的转录组信息,为大口黑鲈的功能基因克隆、基因组学、遗传多样性分析、分子标记开发及遗传改良等研究奠定了基础。

基于高通量测序的杂交鳢转录组数据分析

运用高通量技术对杂交鳢进行转录本测序和数据分析,经拼接与组装,最终获得52 065条unigenes,长度范围201~12 407 bp,序列平均长度为710 bp。从长度分布、GC含量和基因表达量等方面对unigenes进行评估,数据显示测序质量较好。进一步的数据分析,共鉴定出20 535个CDS,37 324个SNP位点和7 830个微卫星。用6大数据库Swiss–Prot、Nr、Pfam、KEGG、KOG和GO注释杂交鳢转录组unigenes,分别对应有20 955、28 938、19 339、14 052、19 358和18 635条unigenes获得注释。根据GO数据库的注释,可将这些unigenes分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类共50亚类。KEGG代谢通路分析表明,这些unigenes参与了5大类30亚类共268个代谢通路,其中,参与信号转导通路的unigenes数量最多,有1 716条。

干旱胁迫下棉花SSH文库构建及其抗旱相关基因分析

以耐旱自交系邯郸177为材料,利用抑制性差减杂交技术(SSH),构建棉花苗期叶片的正向差减文库。挑取300个阳性克隆进行PCR验证,并对验证后的单克隆进行测序和分析,共获得284个有效序列。聚类后得到202条uniESTs序列,其中174条singlets,28条contigs。经过BlastN分析,156个unigene可以在GenBank中找到同源序列,46个unigene未能找到同源匹配。经BlastX分析,40个unigene与未知功能蛋白或假定蛋白有较高相似性,116条unigene与已知功能蛋白有较高同源性。用KOBAS系统将33个unigene定位到55个Pathways中,其中P值小于0.5的Pathway有23条。初步分析发现,丙酮酸盐代谢(pyruvate metabolism)途径、乙醛酸和二羧酸代谢(glyoxylate and dicarboxylate metabolism)途径与棉花抗旱相关性较大。这些unigene基因涉及信号传导、能量代谢、蛋白质代谢、核酸代谢、光合作用及膜运输等代谢过程。发现了苹果酸合成酶基因(Ms1,001_B03;Ms2,003_E04)、苹果酸脱氢酶基因(Md1,001_C12;Md2,002_F01);NAC(001_C08)、锌指蛋白(zfp,003_C06)、BZR1/BES1(003_G04)等转录调节因子,以及翻译控制肿瘤蛋白基因(TCTP,002_C04)等耐旱相关基因。

米槠雄花发育相关的转录组和MADS-box家族基因表达特性分析

以米槠〔Castanopsis carlesii(Hemsl.)Hayata〕花芽期、半开期和盛花期的雄花为研究材料,利用高通量测序平台构建米槠雄花发育过程的转录组数据库。分别对花芽期与半开期、半开期与盛花期以及花芽期与盛花期进行比较,筛选与雄花发育相关的差异表达unigenes,并对差异表达unigenes进行功能注释。同时对米槠MADS-box家族基因进行鉴定,分析其在米槠雄花发育3个时期的表达量变化。结果显示:在获得的转录组中,clean reads数为628800000~643700000,高质量总碱基量为6.29~6.44 Gb,Q30碱基百分比均不小于90.67%,GC含量为45.09%~45.39%。花芽期与半开期、半开期与盛花期以及花芽期与盛花期间分别有15086、6770和16150个差异表达unigenes。GO功能注释结果显示:差异表达unigenes主要注释在催化活性、连接和膜等相关的生物过程。KEGG代谢通路注释结果显示:差异表达unigenes主要注释在全局及概要图、碳水化合物代谢、环境适应性和信号转录等相关的代谢通路。说明催化酶在米槠雄花发育过程有重要作用,注释在细胞组分中的差异表达unigenes主要与花粉成熟相关,同时雄花发育受碳水化合物代谢和转录因子的调控。表达量分析发现,米槠type-Ⅱ型MADS-box家族基因在雄花发育过程中的表达具有差异性。SHP和AG基因表达趋势相似,在花芽期表达量较低,半开期和盛花期表达量升高;AP 3基因随着雄花发育表达量逐渐升高;2个MIKC*类同源基因主要在半开期表达;3个AP1/FUL类同源基因在雄花发育3个时期中均有表达,但表达趋势有差异;AGL 6基因在雄花发育3个时期表达量均较高;4个SEP类同源基因在雄花发育中表达量较高,其中,SEP 3基因表达量最高,在雄花发育3个时期的表达量变化不大,其余3个SEP类同源基因均在盛花期表达量升至最高。综合分析结果表明:在米槠雄花转录组中,多数差异表达unigenes的功能与花粉发育和催化酶的作用相关,且参与碳水化合物代谢和转录等代谢通路。MADS-box家族基因在雄花发育的3个时期差异表达,与雄花发育密切相关。

中华蜜蜂幼虫肠道参考转录组的de novo组装及SSR分子标记鉴定

【目的】利用RNA seq技术对中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)幼虫肠道参考转录组进行de novo组装,并进行功能及代谢通路注释,进而利用该转录组数据进行中蜂幼虫的SSR分子标记鉴定。【方法】实验室条件下饲养中蜂幼虫,将纯化的蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)孢子饲喂3日龄幼虫,剖取4、5和6日龄幼虫肠道,液氮速冻。将健康幼虫肠道与感染球囊菌的幼虫肠道同时进行Illumina测序。通过对raw reads的过滤得到clean reads,利用Trinity软件组装得到unigenes。通过BLASTx(E-value<10-5)比对NCBI Nr、Swiss-Prot、KOG和KEGG数据库,对unigenes进行功能和代谢通路注释。利用MISA软件对所有unigenes进行SSR搜索,并利用Primer Premier 5软件设计特异性SSR引物,通过常规PCR对来源于北京、辽宁兴城和四川成都的中蜂幼虫肠道样本进行SSR位点鉴定。【结果】中蜂幼虫肠道的RNA seq共得到35 670 000条reads,de novo组装得到43 557个unigenes,平均长度为898 nt。共有18 225个unigenes可被注释到上述公共蛋白数据库,单独注释到NCBI Nr、Swiss-Prot、KOG和KEGG数据库的unigenes数分别为3 899、443、37和10个。KOG注释结果显示,11 442条unigenes分布于25个基因家族,其中注释到RNA加工和修饰家族的基因数最多,达1 249个。9 679个unigenes的GO分类结果显示,在生物学进程分类中,注释到细胞进程的基因最多,达4 201个,在分子功能和细胞组分类中,注释到结合与细胞的基因数最多,分别为4 935和2 900个。4 517个unigenes可注释到KEGG数据库中的216个代谢通路,注释到核糖体的基因数最多,达385个。利用MISA软件,可在7 763个unigenes搜索到13 448个SSR位点,随机选取20对SSR引物对国内3个不同来源的中蜂幼虫肠道样本的SSR位点进行扩增,有6对引物可鉴定出SSR分子标记。【结论】成功组装并注释了中蜂幼虫肠道参考转录组,可为中蜂及其幼虫的分子生物学及组学研究提供重要的参考信息,也可用于补充、丰富和检验东方蜜蜂的参考基因组,基于此转录组数据开发出6个中蜂的SSR分子标记,可应用于中蜂的基因图谱构建、基因多样性分析、基因定位等研究,也说明利用转录组数据开发非模式生物SSRs的方法可行。

普通油茶种子4个发育时期的转录组分析

我国油茶产业迅速发展,种苗繁育及栽培技术不断进步,但油茶分子基础研究薄弱,决定油茶产量、茶油质量、抗性等指标的重要经济、生长性状的分子机理研究甚少,这必将阻碍油茶产业的可持续发展。本项目首次采用高通量测序技术solexa技术对普通油茶"长林4号"无性系种子发育的4个时期转录组进行测序,经组装分析获得80 310条unigene,其中确定编码蛋白功能的有21 789条,分为24大类,占All-unigene的27.13%。通过与KEGG库比对,对42 638个unigene进行了Pathway注释,涉及的pathway有265个,主要包括新陈代谢、遗传信息加工、细胞代谢等相关pathway。这些相关研究为分析基因表达的数量及调控模式,分析基因表达调控元件的变化规律,揭示不同发育期基因表达差异等研究打下了良好基础,将为定向育种提供有力的理论指导和技术支持。

紫花苜蓿响应低温胁迫转录因子的鉴定及表达分析

研究证明,转录因子广泛参与植物的生长发育过程并响应多种生物/非生物胁迫信号途径。低温胁迫可导致紫花苜蓿(Medicao sativa)减产、越冬率降低以及生产年限缩短。利用新一代高通量转录组测序技术,本研究对4℃低温胁迫下紫花苜蓿中响应低温胁迫的转录因子基因进行了鉴定,并对其表达情况进行分析,结果表明,转录组测序共获得78 925条Unigene序列和3 448个差异表达基因。其中,从3 448个差异表达基因中共鉴定出43个转录因子家族,共251个基因被显著地诱导表达。不同转录因子家族基因受低温胁迫诱导表达不同。本研究有助于在整体水平加深了解紫花苜蓿转录因子表达特性,为进一步研究这些响应低温胁迫的转录因子的功能提供参考。

基于高通量测序的极小种群野生植物长梗杜鹃转录组分析

为加强特有濒危植物长梗杜鹃资源的评价、保护和鉴定工作,及为今后遗传育种和改善其农艺性状提供有益参考。本研究采用新一代高通量测序平台Illumina Hi Seq 4000对其转录组测序,得到的数据过滤后进行de novo组装并聚类去冗余,获得74 092个Unigenes,平均长度、N_(50)、Q_(20)、Q_(30)以及GC含量分别为938 nt、1 616 nt、98.22%、95.20%和43.24%,其中1 Kb以上的Unigenes有23 879条。通过与七大功能数据库比对,分别有39 876(NR:53.82%)、38 065(NT:51.38%)、27 384(Swissprot:36.96%)、16 099(COG:21.73%)、30 401(KEGG:41.03%)、17 518(GO:23.64%)以及29 676(Interpro:40.05%)条Unigenes获得功能注释。长梗杜鹃转录组中的Unigenes根据GO功能大致可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类56亚类,其中执行生物学过程的基因最多,占41.53%;与COG数据库比对,根据其功能大致可分为25类;以KEGG数据库为参考,可归为6个代谢通路大类、32类代谢途径,并发掘出176条与人类疾病相关的Unigenes,包括内分泌及代谢疾病(167条)和抗药性(9条)。根据注释结果共检测出39 418个CDS,未注释上的Unigenes使用ESTScan预测后获得3 194个CDS。同时,预出到1 488个编码TF的Unigenes,以及检测到57 927个SNP多态位点。该转录组分析为今后长梗杜鹃乃至杜鹃属植物功能基因挖掘与利用、基因克隆、抗性机理分析、遗传资源分类和进化、分子标记开发以及分子辅助育种等研究提供了基础数据和重要参考。

电子基因表达谱分析平台的建立及其应用

建立了利用美国国立生物技术信息中心(NCBI)序列表达标签(EST)数据库(dbEST)电子EST构建特定组织电子基因表达谱的生物信息学分析平台,并利用该平台构建了人正常结直肠组织电子基因表达谱.从dbEST获取人正常结直肠电子EST 20 370条,利用自行开发的GetUni程序包,与下载于本地的人类同一基因转录子(UniGene)数据库匹配,获得了含有4 196个非冗余基因的正常结直肠组织电子基因表达谱.经在线基因组分析工具(Webgestalt)证实,表达谱中97%的基因在结直肠组织中表达,除涉及细胞生长、发育、分化、凋亡等基因外,还包括人正常结直肠功能特异性基因;3%未得到Webgestalt证实的基因经手工回溯查找,确证其EST均来自人正常结直肠.GetUni程序包是一个高效准确的高通量电子EST数据分析平台,构建的人正常结直肠组织基因表达谱将为结直肠特异性标志物的筛选提供大量数据.

基于UniGene寻找山羊新的miRNA及其试验验证

根据miRNA进化的保守性,以已知动物的miRNA为搜索序列与山羊的UniGene进行BLAST比对,预测山羊新的miRNA,并通过RT-PCR和克隆测序进行验证。对新发现的山羊miRNA进行实时荧光定量,检测其在12个月皮肤及肌肉中的表达量;用基于UniGene的方法获得了5条山羊miRNA候选分子,通过RT-PCR和克隆测序验证,发现这5条miRNA分子在山羊的皮肤和肌肉中均有表达,其中由chi-miR-374b、chi-miR-421和chi-miR-421*构成了山羊miRNA基因簇,chi-miR-2284n是牛和山羊特异的。实时荧光定量结果显示,chi-miR-1839、chi-miR-374b和chi-miR-2284n在2月份皮肤中的表达量明显高于其他月份,chi-miR-421和chi-miR-421*在10月份皮肤中的表达量最高;发现了5条山羊新的miRNA(chi-miR-2284n、chi-miR-421*、chi-miR-421、chi-miR-1839和chi-miR-374b,登录号:JQ002550-JQ002554),补充了山羊miRNA数据库的不足。

白蜡虫雄虫真蛹转录组分析

[目的]蛹期对于白蜡虫雄虫发育和交配具有重要意义,但目前缺乏对于白蜡虫真蛹基因转录情况的分析,本研究旨在获得白蜡虫真蛹转录组数据,了解其转录组特征。[方法]采用Illumina Hi Seq 2000进行高通量测序,并进行生物信息学分析;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测3个热激蛋白基因(hsp)在不同虫态中的表达动态。[结果]共获得63 957条unigene、63 272个开放阅读框(ORF)、9 561个SSR分子标记,unigene平均长度674 bp,共有14 327条unigene获得了注释,Gene Ontology(GO)注释和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)注释分析表明,很多基因参与的功能与白蜡虫蛹期的生理特征吻合。[结论]该转录组数据为白蜡虫基因功能鉴定和蛋白组学分析研究奠定了数据基础。

结肠腺瘤-正常文库的生物信息学分析

为进一步分析腺瘤相对正常SSH文库(A-N)的差异表达候选基因的表达谱,结合通用的生物信息学软件,自行开发、搭建包括核酸自动分析平台及GetUni软件包的生物信息学平台,实现了将A-N文库109个差异克隆序列与本地下载的非冗余核酸数据库、人UniGene数据库比对、聚类,至获取差异表达候选基因的自动化分析。对这些基因进行GOTM(GOTree Machine)初步生物信息学分析及RT-PCR验证。结果共发现62个候选基因,包括6个核糖体蛋白成员,6个免疫相关基因。Reg4和FAM46A两个基因出现频次最高,分别为13次和4次,半定量RT-PCR显示这两个基因分别在10/10和9/10例腺瘤相对正常黏膜表达上调。对于这些差异表达候选基因的进一步分析和研究将有助于揭示结肠腺瘤发生的分子机制。

转录组测序在高等植物中的研究进展

随着高通量测序技术的发展,在高等植物中应用转录组测序的研究越来越多。转录组测序针对物种转录本直接进行测序,能够有效的获得基因编码序列,主要研究物种在不同时期,不同环境条件,不同处理方式等各个不同条件下的基因表达差异及调控模式差异。本文主要介绍了转录组测序的测序平台,实验流程,生物信息分析内容以及目前在高等植物中的广泛应用,讨论了转录组测序在高等植物中研究的问题和新的研究内容。

云南干热河谷地区余甘子转录组分析

[目的]对云南干热河谷地区余甘子转录组特征进行描述,旨在为余甘子微卫星标记的开发和功能基因的挖掘提供较全面的背景信息。[方法]采用Illumina Hiseq 4000测序平台对余甘子叶片进行转录组测序,对原始数据进行过滤、de novo组装及聚类去冗余等处理后,再与公共数据库进行比对,对Unigenes进行基本功能注释、CDS预测、TF编码能力预测及R-Gene预测等分析。[结果]本研究共获得10. 52 Gb的Clean reads,Q20、Q30分别为98. 47%、95. 28%。组装并去冗余后获得76 881条Unigenes,平均长度、N50分别为713、1 257 nt。通过与NR、COG、KEGG和Swiss Prot数据库进行比对,44 768条Unigenes获得功能注释。余甘子转录组Unigenes根据COG功能注释信息大致分为25类;按GO功能注释信息划分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类47亚类;参考KEGG注释信息,可归为6大代谢通路、21类代谢途径,其中约3/5为代谢相关通路。根据以上注释结果共检测出42 953个CDS,其余未比对上的Unigenes用ESTScan预测后得到2 058个CDS。同时,预测到56个TF家族以及18种RGene。[结论]本研究获得的余甘子转录组Unigenes序列的组装质量较高、完整性较好、基因丰富、功能多样,极大地扩充了余甘子基因信息库,为今后余甘子乃至叶下珠属植物功能基因挖掘、抗性机理分析、分子标记开发、分子辅助育种等研究提供了重要的基础数据。

植物基因转录起始频率分析

利用UniGene数据库转录本序列数据,通过生物信息学方法,对已有全长mRNA序列数据的基因进行其转录本5端序列的比对,获得该基因编码区前所有转录本的启始位点信息.通过7种植物17437个基因的分析表明,植物基因平均在171 bp(mRNA水平上)或174 bp(基因组水平上)的区间内转录启始,转录频率分布基本呈正态分布.为此我们研发了基因转录启始频率分析程序包PIFMaker,并基于以上分析获得的数据,建立了植物基因转录频率数据库(PIFdb,http://ibi.zju.edu.cn/bioinplant/).本研究分析基于该数据库第2版(Release 2.0)的数据.

云南金花茶转录组序列分析及功能注释

【目的】深入研究云南金花茶优良性状、基因功能和基因分布特征,可为云南金花茶乃至山茶属植物功能基因的探索以及该物种的遗传保护提供基础生物信息学理论参考。【方法】采用Illumina Hi Seq 2000技术,对云南金花茶叶片进行转录组测序及相关数据分析,在对测序数据整理、de novo组装后,获得Unigene序列,继而利用相关生物信息学数据库进行序列比对。【结果】组装后,共获得95979条Unigenes,其中N50(拼接转录本不小于总长50%的长度)为1660 nt,平均长度为1124 nt,Q20和Q30序列(处理后质量高于20和30的碱基)分别占96.39%和91.28%。经比对,在Nr、Nt、Swiss-Prot中能得到注释的Unigene分别为58830、43623、44315条。在GO中,有41905条(43.66%)Unigenes注释224129个GO功能,将其分为3个大类和56亚类,所占比例最多的为生物过程这一类功能。在KOG中,有23499条(24.48%)Unigenes注释26430个KOG功能信息,将其分为26个基因功能大类,其中表达量较高的分别是一般功能基因和翻译后修饰、蛋白质转化、伴侣功能的相关基因。另外,共有23214条(24.18%)Unigenes在KEGG中得到注释,根据其涉及的相关通路可将其归为19个亚类,其中以代谢通路较为丰富。此外,利用相关数据库和ESTScan软件对云南金花茶转录组Unigene进行CDS比对和预测,共预测到26428条CDS,其长度集中在100~500 nt,占总CDS的82.10%。【结论】云南金花茶所含基因信息丰富,利用分析得到的所有注释信息可以更深层次地探索其基因组信息和基因分布情况。