科研产出
基因组学和转录组学在果树葡萄座腔菌科病原真菌研究中的应用进展
《中国果树 》 2025 北大核心
摘要：葡萄座腔菌科（Botryosphaeriaceae）真菌是一类分布广泛的植物病原菌，通常会引起葡萄溃疡病、桃流胶病、苹果轮纹病、猕猴桃软腐病等病害，给我国水果产业造成严重危害和经济损失。随着基因组和转录组测序技术的快速发展和应用，人们对葡萄座腔菌科真菌鉴定及其在果树上致病机制的认识进一步加深。因此，综述了近年来国内外基因组学和转录组学技术在葡萄座腔菌科植物病原菌研究中的应用进展，即阐述了基因组测序分析在揭示葡萄座腔菌科真菌的进化关系与致病基因挖掘等方面的应用以及转录组技术在分析病原菌与寄主互作和响应环境胁迫等方面的研究成果，以期为葡萄座腔菌科真菌对不同果树和环境的适应性机制研究和病害精准防控提供理论依据。
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不同培养基组分对“台农一号”杧花粉萌发和花粉管生长特性的影响
《中国南方果树 》 2024 北大核心
摘要：为筛选"台农一号"杧花粉体外培养最适培养基和培养时间,探讨不同培养基组分和培养时间对其花粉体外萌发及花粉管生长的影响,以15%蔗糖+25%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾为基础培养基,分别设置1、2、3、4、5、6 h培养,不同蔗糖、硼酸、聚乙二醇-4000、钙、镁、钾浓度梯度单因素及蔗糖、硼酸、聚乙二醇-40003个因素正交试验,统计比较不同处理的花粉萌发率和花粉管生长长度.结果表明,培养时间,培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸对花粉萌发及花粉管生长均有显著影响,而钙、镁、钾影响不显著.培养2~3 h即可统计花粉萌发率及测量花粉管长度.随着培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸浓度增加,花粉萌发率及花粉管长度均呈现先增加后降低的趋势,适宜浓度的3个组分能够促进花粉萌发及花粉管生长,浓度过高则起抑制作用.3个因素之间存在明显的互作效应,蔗糖与聚乙二醇-4000的互作效应突出.说明培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸是花粉体外萌发的必需成分,钙、镁、钾为非必需成分."台农一号"杧花粉体外萌发及花粉管生长的最适培养基为15%蔗糖+20%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾,适宜培养时间为3 h,此条件下花粉萌发率达到83.40%.
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橄榄叶绿体基因组密码子偏好性特征
《福建农林大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：利用CodonW程序和EMBOSS在线软件对橄榄叶绿体基因组进行密码子偏好性分析,并研究其密码子偏好性形成的影响因素.结果表明,橄榄叶绿体基因组有效密码子数(ENc)、密码子GC含量(GC)和密码子第3位上的GC含量(GC3s)分别为50.36、0.385和0.305,CGT、CCT和GGT等可作为橄榄叶绿体基因的最优密码子.中性绘图分析、ENc对应分析、偏倚分析和同义密码子相对使用度对应性分析发现,橄榄叶绿体基因组密码子偏好性不是单一因素影响的结果.橄榄叶绿体基因组密码子偏好性较弱,整体上偏好使用A和T,这种偏好性可能受突变压力、自然选择和其他因素的共同作用.
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基于生物信息学的睡莲SSR位点特征分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组测序产生的Unigene序列及蓝星睡莲全基因组序列的简单重复序列（SSR）位点特征,为开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等提供基础数据。【方法】利用前期研究获得的蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组数据及已公开发表的蓝星睡莲基因组,以MISA进行SSR位点搜索,并统计分析其全基因组序列的SSR位点出现频率、基元序列长度和基元类型等。【结果】在蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组的114 762个Unigenes序列中搜索到38 998个SSR位点,SSR位点出现频率为33.98%,其中完整型SSR位点30 124个;SSR基元序列总长度为465 550 bp,总平均为21.65 bp。在蓝星睡莲基因组中搜索到249 029个SSR位点,平均分布频率为609.0个/Mb,其中完整型SSR位点163 265个;SSR基元序列总长度为2 775 181 bp,总平均为27.25 bp,占基因组大小的0.68%。在转录组和基因组中,SSR位点均以二核苷酸和单核苷酸重复类型为主,分别占SSR总数的48.87%和41.03%、51.70%和43.37%;在二核苷酸重复基元中,AG/TC和AT/TA型的占比较高,且远高于其他类型重复基元;SSR基元中各类型重复以5～11次为主,其中重复10次的最多;基于荧光毛细血管电泳法从合成的144对SSR引物中筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物。【结论】蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组及蓝星睡莲基因组SSR中的低级基元类型较丰富,具有开发为高多态性SSR引物的潜力;筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物可用于开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等研究。
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中国莲PHT1家族成员的生物信息学分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以植物PHT1家族蛋白为研究对象,基于中国莲(Nelumbo nucifera)全基因组数据库,利用生物信息学方法发掘中国莲可能存在的PHT1家族成员,并对中国莲PHT1家族成员进行序列比对、系统进化、保守序列、跨膜结构、二级结构和亚细胞定位等分析.结果表明,从中国莲全基因组数据库中筛选获得4个PHT1蛋白,分别命名为:Nn PHT1:1、NnPHT1:2、NnPHT1:3、NnPHT1:4.它们在植物PHT1家族中属于GroupⅠ,均含有保守序列:GGDYPLSATIxSE.该序列具有11~12个跨膜区域,且保守序列位于第4个跨膜区域内,均定位于细胞质膜,且在细胞内侧第6和第7个跨膜区域之间均含有一个较大的细胞胞质内环结构;磷酸化位点和糖基化位点的数量范围分别在33~50个和4~9个;二级结构中α-螺旋和无规卷曲结构的数量总和均高于70%.研究结果展示了中国莲的PHT1家族成员的序列基本信息和结构特点,为深入研究中国莲的该家族成员基因及其编码蛋白的结构功能提供理论依据.
关键词： 中国莲(Nelumbo nucifera) 基因组 PHT1家族 磷转运蛋白 生物信息学
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茶树'云抗10号'全基因组SSR信息分析及4CL基因引物开发
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：SSR标记是一种广泛应用的分子标记技术,在茶树的研究中发挥了重要的作用.本研究运用生物信息学及统计学的方法,对己成功绘制了高质量基因组图谱的'云抗10号'茶树全基因组进行分析,获得428 654个具有引物片段的SSR标记.通过对这些SSR区段进行分析,发现不同碱基数目的重复单元之间具有较大的差异:含有二核苷酸的重复单元最多,占总数的54.04%;其次为三核苷酸重复单元,占总数的31.52%.经比较,在茶树与可可的基因组SSR中,二核苷酸SSR重复单元数量最少的都是CG/GC基元;三核苷酸SSR重复单元中数量较少的都有CCG/CGC/GCC基元类型;四核苷酸SSR重复单元最多的都是AAAT/TTTA基元.为进一步研究及验证所设计SSR引物的有效性及多态性,对茶树酚类合成途径中关键酶4-香豆酸乙酰连接酶(4CL)进行SSR引物开发并进行生物信息学分析,获得17对引物.其中13对SSR引物扩增的区域有分布在基因间区,2对在内含子区及2对在5'上游非翻译区.挑选其中的6对引物进行多态性的研究,发现位于内含子区的2对引物具有多态性,其它不表现.在茶树全基因组中大规模开发SSR标记,将为茶树的进化、分类和育种研究提供参考.
关键词： 茶树 云抗10号 基因组 SSR标记 4-香豆酸乙酰连接酶
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栽培种西番莲基因组序列及比较基因组分析
《基因组学与应用生物学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：栽培种西番莲是中国南方广泛种植的果树,但是其基因组信息尚不清楚,严重制约了西番莲分子遗传学研究.本研究利用高通量测序得到的14.1 Gb原始数据及165.7 Mb组装到Scaffold水平、代表栽培种西番莲基因组的序列进行生物信息学分析.结果表明,西番莲基因组中含有大量的简单序列重复(simple sequence repeats, SSR).通过与木薯和桃树基因组比对,西番莲基因组有23 053个预测基因.利用NR、Swiss Port、KEGG、InterPro、Pfam和GO数据库,西番莲预测基因能比对到282个植物基因组上.利用GO数据对注释基因的功能进行归类,即Biological process、Cellular component和Molecular function,再细化为41个二级功能,大部分基因与碳水化合物、有机酸、脂等代谢途径相关.KEGG通路富集将基因功能分为5大类19个二级功能,众多基因与新陈代谢通路相关,其中最大一类是碳水化合物代谢相关基因.通过基因家族的聚类分析,栽培种西番莲12 767个基因可以聚类到9 868个基因家族中,平均每个家族包含有1.29个基因,同时有291个特有基因家族.在进化关系中,栽培种西番莲与毛果杨和蓖麻的亲缘关系较近.本研究为西番莲的基因功能研究和分子育种奠定基础.
关键词： 栽培种西番莲 基因组 基因注释 系统进化 生物信息学
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香蕉基因组密码子使用偏好性分析
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析香蕉基因组的密码子组成及使用偏好性,探讨影响密码子偏好性形成的主要因素,为提高香蕉外源基因的表达水平及转基因抗病育种提供参考。【方法】以香蕉基因组的36242条高置信蛋白编码基因CDS序列为研究对象,运用Codon W 1.4.4统计分析香蕉基因组的密码子组成及使用参数,确定最优密码子,并分析密码子使用参数间相关性。【结果】从香蕉基因组数据中筛选获得36242个高置信蛋白编码基因CDS序列,平均长度为1035 bp,GC含量为3.0%~75.8%,其中低于20.0%的仅13个序列,全基因组中GC总含量为50.4%;同义密码子第3位出现G或C的频率为52.9%,比出现A或T的频率高。香蕉基因组的有效密码子数(ENC)介于20.0~61.0,平均为50.7;共有17个最优密码子,其中有15个密码子的第3位是G或C;基因编码区的长度和ENC存在正相关,随着基因编码区长度的增加,对以G或C结尾的密码子使用偏好性逐渐降低,且编码区长度为400~600 bp的基因具有较高的基因表达水平。【结论】香蕉基因组中多数基因的密码子使用偏好性较弱,但少部分基因具有强偏好性,偏好使用以G或C结尾的密码子,且偏好性受核苷酸组成、基因突变及自然选择等因素的影响。
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