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    发布时间: 2019 - 03 - 13
    合作单位:江苏大学食品与生物工程学院发表期刊:Food Chemistry影响因子:4.946(SCI二区)研究背景:桔霉素(citrinin,CIT)是一种次生代谢物,最初由桔青霉Penicillium citrinum生产。后来发现它是由曲霉属、红曲属、青霉属等产生的。一些农业食品中报告了CIT的污染情况,包括大米、奶酪、小麦、苹果和其他商业食品。食品中的CIT污染不仅造成重大经济损失,而且对人们构成肾毒性威胁。实验目的:比较10μg/mL CIT处理和不处理Cryptococcus podzolicus Y3的转录和蛋白质组,以揭示酵母对CIT的防御反应及CIT降解的分子机制。实验取材:CIT处理和不处理Cryptococcus podzolicus Y3酵母菌株组学:转录组学和蛋白组学主要研究成果01蛋白的差异表达分析在每个凝胶中总共检测到102个差异表达的蛋白质(平均fold change>1.2)。其中42个差异显著表达蛋白(平均fold change2,p2,p02差异表达蛋白的WEGO分类对所有已鉴定的蛋白质进行了GO功能注释分析,其中被鉴定为细胞和代谢过程的蛋白质为第1位,其次是生物调节和对刺激的反应。所涉及的许多细胞成分是细胞器、细胞成分和生物大分子。结合和催化功能是分子功能中识别最多的蛋白质,其次是抗氧化蛋白、电子携带蛋白、转运蛋白等。03基因的差异表达分析共获得了43928个转录物和17088个unigenes,其N50值分别为2844和2219(补充表S2)。所有基因均用BLAST软件进行注释,其中包括NR、Swissprot、GO、COG、KOG、Pfam和KEGG数据库。共有14550个基因被注释到数据库中。检测所有基因的表达水平,共获得1409个差异表达基因(DEGS,fold change2,p04基因的GO分类根据细胞...
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    发布时间: 2019 - 03 - 11
    摘要草莓属配子体不亲和系统的研究已经广为人知了,但是其遗传机制目前仍是未知的。通过人工自花授粉获得了11个不同亲和性的第二世代绿色草莓,用来代表不同的坐果率水平。本研究对两个较大差异坐果率的自交系进行全基因组重测序,Ls-S2-53(自交不亲和)和Ls-S2-76(强自交亲和)。利用完全自交亲和的野草莓作为参考样品,进行两个绿色草莓全基因组变异检测和注释分析。两测序样品间每条染色体上的多态分布都很相似,但是纯合变异的数量和分布区域是不一致的。基因表达分析表明6个和自交不亲和显著相关的候选基因,用野草莓基因组作为参考,将一个FIP2-like(肌动蛋白骨架合成相关)作为两个自交不亲和自交系的候选基因,该基因编码的肽链在两个材料中均存在不同长短的数量的氨基酸数量的丢失。通过抑制FIP2-like的表达减少了花粉管顶端F-actin的合成,在一定程度上抑制了花粉粒的生成和花粉管的发育。研究结果表明差异的纯合变异分布影响了绿色草莓的果实坐果率,完整编码的FIP2-like能够正常促进F-actin的合成,而较短氨基酸序列的FIP2-like对两个自花授粉草莓的亲和性有影响。材料方法植物材料:F.viridis 42,Ls-S1-2,11个Ls-S1-2自交系;测序材料:Ls-S2-53,Ls-S2-76(幼嫩叶片);Ls-S2-53人工自花授粉后(0h)叶、花梗、花萼、花瓣、雌蕊、花药用来做组织特异表达分析,雌蕊自花授粉后(6,12,24,48,72h)做时空表达分析。测序策略:Illumina Hiseq 2500,Ls-S2-53(80X),Ls-S2-76(75X)。参考基因组:F. vesca reference genome v2.0.a1;比对参考基因组:BWA v0.6.1,过滤冗余序列:SAMtools,变异检测:GATK,变异位点注释:SnpEff,基因功能注释:...
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    发布时间: 2019 - 01 - 29
    小基因组测序,等待您的加入!客户发表文章:”The Complete Plastid Genome of Magnolia zenii and Genetic Comparison to Magnoliaceae species“        壹俺们很优秀,无奈太低调,悄悄告诉您,俺们公司客户叶绿体文章又有一篇发表啦!集思慧远带着自主研发的叶绿体组装软件为您科研道路上添砖加瓦!下面小编就带您看看,一篇叶绿体文章如何造就!贰                      宝华玉兰的完整质体基因组及其与木兰科植物的遗传比较                           IF=3.098宝华玉兰是一种极度濒危物种,仅存于中国江苏省宝华山有18棵。关于它的分子生物学的信息很少,直到现在还没有对宝华玉兰进行质体基因组研究。本文通过对宝华玉兰(Magnolia Zenii)的完整叶绿体基因组进行测序组装,鉴定SSR,并通过对近缘物种基因组结构和序列数据的比较分析,揭示了5个突变热点,对今后木兰科的系统发育和进化研究具有重要意义。这篇文章的研究内容如下:1、叶绿体基因组组装宝华玉兰基因组长160,048 bp,GC含量为39.2%,包括一对26,596 bp的反向重复区(IRA和IRB),一个大单拷贝区(LRC)88,098 bp,一个小单拷贝区(SSC)18,757 bp.2、木兰科物种叶绿体基因组比较分析用28种木兰科物种和2种鹅掌楸的叶绿体基因组进行序列比对。宝华玉兰的叶绿体基因组放...
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    发布时间: 2019 - 01 - 28
    摘要油菜是一种重要的油料作物,为了适应不同的气候带和纬度,形成了三种主要的生态型(冬性,半冬性,春性)。这些生态型多样性背后的遗传机制目前还是未知的。本研究这对收集的世界各地的991份资源品种进行全基因组重测序并分析了这些资源的遗传多样性。测序结果分别和油菜“Darmor-bzh”,“Tapidor”基因组比对鉴定到5.56M/5.53M SNPs,1.86M/1.92M Indels。文章通过构建等位基因漂变图揭示主要群落的,利用遗传多样性和连锁不平衡参数研究了甘蓝型油菜两个亚基因组的非对称进化。选择性清除分析表明了调控各种植物发育和胁迫的直系同源基因间的遗传多样性。全基因组关联分析发现在FT和FLC同源基因的启动子区域的SNP,符合不同生态型的油菜。材料方法实验材料:来自39个国家,658种冬性、145种半冬性、188种春性油菜。测序策略:Illumina HiSeq Xten PE150,共7.9T(平均测序深度6.6X)。油菜参考基因组:‘‘Darmor-bzh’’ genome (B. napus v4.1 genome),‘‘Tapidor’’genome。系统发育分析:MEGA5.2(NJ树,Kimura 2-parameter model);LD分析:PLINK,群体结构:ADMIXTURE;PCA:EIGENSOFT(smartPCA)。SNP重组率计算:R package FastEPRR;等位基因漂移分析:TREEMIX,基因流画图:R package ggplot2。选择性清除:PopGenome(Fst),XP-CLR;关联分析:TASSEL(MLM)。研究结果1、991份油菜资源群体结构和遗传变异A/B.991份油菜资源全球分布情况及对应三种生态型;C.991份材料的系统进化分析(与油菜生态型大致相同);D.群体主成分分析,PC1能够区分冬性和半...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    发表期刊:Postharvest Biology and Technology影响因子:IF=3.112(SCI二区)研究背景草莓(Fragaria×ananassa Duch.)由于其独特的风味和多汁的质地,是一种在世界范围内广受欢迎的园艺作物。它是维生素C和抗氧化剂的良好来源,但由于软化快、机械损坏、真菌腐烂和采后代谢迅速,很容易腐烂。在6℃贮藏1d后,草莓果实中的蔗糖水平由于快速的采后代谢而达到无法检测的水平。虽然草莓品种的贮藏期不同,但平均贮藏期通常只有3-5d。先前研究报道了CO2诱导的生理和机械变化,收获后,草莓果实中含有较高水平的二氧化碳(CO2)以提高可储存性。暴露于20%CO2中12或48h的草莓果实比在环境空气中贮藏3d的水果更结实。高浓度的二氧化碳会影响细胞壁钙的结合,提高果实的硬度。为了深入了解高浓度CO2在分子和生化水平上的影响,多学科方法是必要的。整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学将有助于更好地理解植物对外界刺激的全面定性和定量反应。尽管对草莓果实采后对高CO2的响应进行了研究,但对细胞反应的全面了解仍不甚清楚。本研究联合转录组学和代谢组学方法来研究分子和细胞反应,将收获的草莓果实短期暴露于30%CO2,以全面了解改善的果实耐贮性。材料与方法01植物材料与CO2处理草莓于80%红色收获,收获后,果实立即运往实验室。选择大小和颜色一致的果实作为试验材料。分组:0D:环境空气0h(收获后立即)1D:3h环境空气处理后1d1DT:3h 30%CO2处理后1d 02硬度测定随机抽取3个重复容器中的10个草莓果实进行硬度测定(n=30),经硬度测定后丢弃。采用CT-3纹理分析仪进行硬度测量。用直径为100mm、速度为2mm、应变为5mm、直径为100 mm的平板探针,在果实赤道面测量果实硬度(N)。草莓果实表面微生物...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    集思慧远客户发表——《王枣子根、茎和叶的比较转录组分析揭示了王枣子素生物合成的候选基因》英文标题:Comparative transcriptome analysis of roots, stems and leaves Isodon amethystoides reveals candidate genes involved in Wangzaozins biosynthesis杂志:BMC PLANT BIOLOGY影响因子:IF=3.930摘要    王枣子是一种重要的中药植物,具有治疗多种疾病的药理作用,包括肺结核。四环二萜类化合物王枣子素(王枣子甲素Wang zaozin A,王枣子乙素GlucocalyxB)是王枣子的主要生物活性化合物。然而,关于这些化合物生物合成的分子信息仍然不清楚。通过对王枣子中王枣子素积累水平的研究,发现该植物的根、茎和叶组织有很大的变化,表明不同组织间代谢产物生物合成和积累的可能存在差异。为了更好地阐明四环二萜生物合成途径,我们对根、茎和叶组织进行转录组测序,并进行了de novo序列组装和分析。分析了与二萜类生物合成有关的候选基因,如CPS、KSL等。用qRT-PCR方法对8种涉及四环二萜类生物合成的转录本在王枣子不同组织中的表达谱进行了验证,解构该通路的基因表达谱。ISPD、ISPF和ISPH(MEP途径)以及IaCPS和IaKSL(二萜类途径)候选基因在叶片和根中的差异表达,可能是造成王枣子叶片中王枣子素积累较高的原因之一。本文报道的基因组数据和分析为进一步研究这一重要药用植物奠定了基础。材料与方法植物材料:一年生健康王枣子个体的根、茎、叶(3个重复)王枣子素的提取与鉴定(靶标代谢):种类:王枣子甲素、王枣子乙素和王枣子丙素        &...
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荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

日期: 2018-09-20
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摘要


本文首次给出了荷包牡丹亚科完整的质体基因组。与已经报道的两个罂粟科质体基因组相比,荷包牡丹质体基因组的大小、结构、基因数量及替换速率都有较大的不同。本研究团队打算构建一个模型解释新发现的重排现象,其中包括至少6个反向重复边界的位移和5个倒位,大量的基因复制和重新定位,反向重复区和小单拷贝区2倍的扩张。从单拷贝区转移至反向重复区基因的替换速率降低,accDclpP替换速率提高。accD替换速率的升高和一个大的氨基酸重复(AARMotif插入有关,但clpP替换速率的升高原因不明。分析发现荷包牡丹个体间accDclpP有可变的AAR,此外比较三个罂粟科质体基因组发现:罂粟rps15失去了编码功能,但是发现了其功能转移到细胞核中。


材料方法


新鲜植物叶片(单株荷包牡丹),200mg用于总DNA提取。

测序方案:Illumina HiSeq 200071.2 million 100 bp PE reads,文库550bp

质体基因组组装:Velvet v1.2.10k-mer),组装成包含一个拷贝IR的最大contig当作是一个完整质体,Geneious R7 v7.1.8(手动检查),基因组覆盖深度:Bowtie v2.2.9,注释:DOGMAtRNA预测:tRNAscan-SE v1.3.1ARAGORN v1.2.38,环状及线性质体基因组作图:OGDRAW v1.2,二级结构:tRNAscan-SE 2.0 web server。散布重复序列鉴定:blastn11bpe1× 10-1090%序列相似性),串联重复序列:Tandem Repeats Finder v4.09(默认参数)。

组装结果验证:设计引物(Primer3),扩增产物用1.5%琼脂糖胶电泳评估。

罂粟科三个物种+外群(领春木)质体基因组多比对:Mauve v2.3.1

基因排序和方向确定:(GRIMM) v2.0.1(分析过程中先去除IR);

PCR产物测序:ABI 3730xl DNA Analyzer


研究结果

1、荷包牡丹质体基因组结构

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

和截止201811NCBI报道的1936种测序被子植物质体信息相比,荷包牡丹的叶绿体基因组比被子植物叶绿体基因组大小的中位数(154,853bp)要大出34kbSSCIR区变异较大(主要是一些重复序列)。IRB/SSC扩张(ycf1-rpl32),IRA/SSCndhF N端部分),ndhF C端及部分序列在SSC区域。

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

A.荷包牡丹质体基因组和NCBI报道的1936种(截止2018.1.1)被子植物质体基因组的GC含量;荷包牡丹的GC含量(39.2%)高于已报到物种的中位数(37.6%);B.1857种被子植物(含两个IR区域)的基因组大小、LSC/SSC/IR区间的大小,箭头所指为荷包牡丹对应区域的大小。


2、荷包牡丹质体基因组结构进化

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

A.PCR验证荷包牡丹倒位和易位事件;A/C.红色/蓝色箭头表示PCR引物扩增区域;B.11个扩增区域凝胶电泳结果(对重排区域的连接点设计junction引物用来证实组装结果);D.线性化荷包牡丹质体基因组不同位置reads深度;(红色虚线以上是IR区域)

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

外群领春木和3个罂粟科物种质体基因组共线性比较分析(13个共线性block),和其他3个物种相比,荷包牡丹存在8个倒位和14个断点(trnQ-psbK, atpH-petN, atpI-psbM, trnI-trnQ, rps16-ndhB, ndhB-trnN, trnN-trnK, psbA-trnH, trnH-trnI, trnL-trnR, trnV-rps12, rps7-ycf1, trnL-rpl32, rpl32-ndhF);

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

荷包牡丹质体基因组重排模型构建,A.罂粟科祖先质体基因组结构(用烟草质体基因组代表),a-f是推测的罂粟科中间阶段质体基因组变化情况(IR边界位移,倒位,操纵子中断,基因复制和重定位);current:当前荷包牡丹质体基因组结构。


3、荷包牡丹质体基因组accDycf1基因的多样性

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

与领春木相比accD基因结构在荷包牡丹发生显著变化(片段插入);

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

和其他几个物种相比,荷包牡丹accD基因存在AARs插入,将保守结构域分裂成两段(7“GEEKVEIEAEETEV”2“GEEKVE”

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

6个荷包牡丹个体accD氨基酸序列的比较(亮蓝和暗蓝方框表示两种AAR,星号是AAR motif中的错配氨基酸)

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

6个荷包牡丹个体ycf1氨基酸序列的比较(粉色:保守结构域,红色:3个氨基酸重复热点,紫色方框:EKQN,橙色:EENN


4、罂粟科质体基因组编码蛋白基因核酸替换率

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

罂粟科3个物种编码蛋白基因的dN/dS<1,符合质体基因组比较保守的原则;

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

只有clpPrpl23rpl36yfc2受到正向选择

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

罂粟科3个物种IRSCSC-IR区域基因dNdS的分布频率

5、功能基因转移至核内的推测

荷包牡丹质体基因组变异和重构分析

A.4个物种质体编码的rps15的核酸/氨基酸序列比较,黑色:之前报道的rps15基因区,红色方框是核糖体蛋白S15的保守结构域;

罂粟中质体编码的rps15 N端缩短,编码区域存在3个提前终止密码子,并且缺少重要的保守结构域,因此罂粟的rps15推测为假基因。

B.罂粟细胞核编码的rps15的核酸/氨基酸序列;绿色:质体转运肽,红色:核糖体蛋白S15的保守结构域;细胞核编码的rps15由质体转移到细胞核中是在罂粟转录组数据中发现的。


研究亮点


1、针对罂粟科物种荷包牡丹进行质体基因组测序及denovo组装,与已经报道的其他罂粟科质体基因组相比较,发现存在很大的结构变异,在扩展和倒位边界设计引物进行扩增验证拼接结果是否正确。

2、通过与外群—领春木进行质体基因组比较,发现荷包牡丹与其他物种间存在8个倒位和14个断点。并以烟草作为祖先物种,分析了荷包牡丹质体基因组的演化模型。

3、对发现的荷包牡丹质体基因组accDycf1基因的多样性进行物种间的比较分析,并针对6个不同的荷包牡丹个体利用一代测序进行两个基因的比较(均发现存在较大差异)。

4、通过对罂粟科所有编码蛋白基因的dN/dS分析发现,只有clpPrpl23rpl36yfc2受到正向选择(dN/dS>1),利用罂粟的转录组数据推断细胞核编码的rps15由质体转移到细胞核中。

 

参考文献

Reconfguration of the plastid genome in Lamprocapnos spectabilis: IR boundary shifting, inversion, and intraspecifc variation[J].2018.scientific reports. IF=4.122


















































































































































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