信前胡烟草花叶病毒lncRNA测序鉴定、原核蛋白表达及其序列分析

本研究对信前胡烟草花叶病毒进行鉴定、原核蛋白表达和序列分析,为信前胡脱毒苗的培育和鉴定提供理论依据。通过lncRNA测序和RT-PCR鉴定信前胡烟草花叶病毒蛋白基因,利用大肠杆菌重组技术表达信前胡烟草花叶病毒蛋白,并采用生物信息学方法进行序列分析。信前胡烟草花叶病毒蛋白基因包括复制酶(ORF1)、运动蛋白(ORF2)和外壳蛋白(ORF3);信前胡烟草花叶病毒复制酶、运动蛋白和外壳蛋白均可通过RT-PCR检测到,并可实现大肠杆菌重组表达,表明信前胡烟草花叶病毒的lncRNA测序结果准确;信前胡烟草花叶病毒复制酶、运动蛋白和外壳蛋白基因cDNA总长度分别为3351 bp、807 bp和480 bp;信前胡烟草花叶病毒复制酶、运动蛋白和外壳蛋白与烟草花叶病毒的亲缘关系较近,同源性分别为99.64%、98.88%、98.74%。信前胡烟草花叶病毒(Peucedanum praeruptorm tobacco mosaic virus,PpTMV)在江西省上饶市信前胡主产区信州、广信、玉山、广丰、婺源、德兴、弋阳的7个区或县均有发生。这是首次报道在信前胡上检测到PpTMV。

基于联合测序分析技术挖掘红苞凤梨lncRNA信息

为了揭示lncRNA在红苞凤梨嵌合叶片形成和生长发育过程中的调控作用机制,该文以金边红苞凤梨为材料,采用Hiseq2500测序和SMRT三代全长转录组测序联合测序分析技术,分析挖掘红苞凤梨lncRNA信息。结果表明:(1)鉴定得到6018条lncRNA,包含3298个基因间lncRNA,870个反义lncRNA,717个内含子lncRNA和1109个正义lncRNA,数据量较二代测序有了极大的提高。(2)结构分析表明,红苞凤梨lncRNA的总体表达丰度低于mRNA;序列长度在400~1200 nt区间比例高于mRNA,而在>1600 nt区间,lncRNA分布的比例显著小于mRNA;lncRNA中的外显子数量总体少于mRNA,开放阅读框长度总体上也短于mRNA。(3)差异表达分析表明,在全绿、全白叶片发育过程中鉴定到1710个差异表达lncRNA。(4)靶基因预测结果表明,5441个lncRNA通过cis作用方式预测到靶基因,1544个lncRNA通过trans方式预测到靶基因。(5)靶基因的功能注释和富集分析显示,差异表达lncRNA的靶基因主要作为酶蛋白参与调节叶片代谢活动和信号转导等方面,与叶片的颜色形成、光合作用和生长发育密切相关。该文鉴定出的lncRNA信息以及对其结构和功能的分析,为红苞凤梨以及凤梨科其他植物的lncRNA表观遗传调控机理研究提供了数据基础,筛选出的差异表达lncRNA在金边红苞凤梨叶片嵌合性状的形成和生长发育中具有重要的调控作用。

广丰千金薯烟草花叶病毒lncRNA测序鉴定、原核蛋白表达及其序列分析

目的对广丰千金薯Dioscorea polystachya Turczaninow.cv.Guangfeng Qianjin烟草花叶病毒进行鉴定、原核蛋白表达和序列分析,为广丰千金薯脱毒苗的培育和鉴定提供理论依据。方法通过lnc RNA测序鉴定广丰千金薯烟草花叶病毒蛋白基因,利用大肠杆菌重组技术表达广丰千金薯烟草花叶病毒蛋白,并采用生物信息学方法进行序列分析。结果广丰千金薯烟草花叶病毒蛋白基因包括复制酶1(ORF1)、复制酶2(ORF2)、RNA聚合酶、运动蛋白(movement protein,MP)、带电蛋白和外壳蛋白(coat protein,CP);广丰千金薯烟草花叶病毒CP、MP、RNA聚合酶、带电蛋白、ORF1和ORF2基因c DNA总长度分别为480、807、1425、123、4851、3351 bp,其蛋白分别由159、268、474、40、1613和1114个氨基酸组成;广丰千金薯烟草花叶病毒蛋白除带电蛋白为疏水性蛋白质外,其余如ORF1、ORF2、RNA聚合酶、运动蛋白和外壳蛋白均为亲水性蛋白质;广丰千金薯烟草花叶病毒带电蛋白二级结构由β-片层和无规则卷曲构成,CP、MP、RNA聚合酶、ORF1和ORF2的二级结构均由α螺旋、β-片层、无规则卷曲构成;广丰千金薯烟草花叶病毒CP、MP、RNA聚合酶、带电蛋白、ORF1和ORF2三级结构均为单体;广丰千金薯烟草花叶病毒CP、MP、RNA聚合酶、带电蛋白、ORF1和ORF2的亚细胞定位分别为内质网、细胞核、细胞质、细胞核、线粒体、叶绿体;广丰千金薯烟草花叶病毒CP、MP、RNA聚合酶、带电蛋白、ORF1和ORF2与烟草花叶病毒的亲缘关系较近,同源性分别为99.79%、99.38%、99.23%、100%、99.38%、99.49%;广丰千金薯烟草花叶病毒复制酶、RNA聚合酶、MP和CP可实现大肠杆菌重组表达,表明广丰千金薯烟草花叶病毒的lnc RNA测序结果准确。结论广丰千金薯烟草花叶病毒与烟草花叶病毒同源性极高,氨基酸序列及核酸序列与烟草花叶病毒其他植物分离物相似度高,在进化上高度保守。