【植物篇】文献速递 PacBio全长转录组研讨思路

   更新时间:2022-08-09 19:49:16      来源:米乐app
  

  现如今,转录组学研讨规模简直掩盖悉数的研讨范畴,包含农林范畴,畜牧业,海洋水产,生物医药,环境科学,已经成为生物科技研讨的必备利器。转录组学在农学范畴有六大黄金运用方向:成长发育、钳制呼应、免疫互作、骤变表型、质量研讨和遗传符号。跟着三代全长测序技能的呈现(如PacBio),转录组研讨内容变得五光十色。经过全长转录组测序,咱们不只能够取得全长序列,还可进行可变剪切、APA、交融基因,新基因的研讨,大大丰厚了研讨内容,提高了论文的质量。关于无参物种、基因组拼装或注释不完善的物种,用一般的二代无参转录测序,咱们将会取得欠好的转录本序列信息,注释和定量效果。关于这种状况,咱们能够选用PacBio单样本全长转录组方案设计形式,运用三代取得全长转录本库,作为二代数据的参阅基因组运用,大大提升了数据质量。

  植物(经济作物、园艺植物、药用植物、环境改进植物等)在成长和发育过程中常常遭到窘境(包含干旱、盐、极点温度、重金属钳制及病虫害等)的损害,影响其产值及质量。了解植物反抗生物钳制与非生物钳制机制、果实优秀质量构成、作物驯化机理等对农业开展具有重要的理论指导意义。接下来小编给我们带来2022年上半年宣布的百迈客转录调控事业部参加的其间5篇事例文章,为我们理清杂乱的研讨思路。为科研减压!!!

  在巨大的重楼植物基因组中,皂苷途径中的基因与类固醇生物组成的基因一起会构成极端杂乱的生物组成网络。基因组数据的缺少和安排特异性使生物组成途径的研讨变得困难,该文报导了一种猜测皂苷生物组成要害基因的有用办法。经过联合二代测序和第三代测序渠道取得了8个全长转录组,注释了2个2,3-氧化角鲨烯环化酶(OSCs)、216个细胞色素p450酶(CYPs)和199个UDP糖基转移酶(UGTs)。结合代谢差异、基因加权共表达网络剖析和体系进化树剖析,OSC、CYP和UGT基因的候选规模别离缩小到2、15和24个。除了之前判定的三个CYPs外,还在重楼薯蓣皂苷元和戊子皂苷元的C-3方位判定了参加环阿屯醇和UGT组成的OSC (PpUGT73CR1)。该研讨为研讨药用植物基因簇缺失的生物组成途径供给了思路。

  阔叶猕猴桃是猕猴桃中少量抗坏血酸含量极高的基因型之一。但是,因为缺少该物种的转录组图谱,AsA在果实发育老练过程中的堆集及其分子机制尚不清楚。该研讨测定了阔叶猕猴桃果实6个发育老练阶段AsA含量的动态改变。阔叶猕猴桃果实老练时AsA含量为1108.76±35.26 mg 100 g−1 FW。运用第三代测序技能,初次成功构建了阔叶猕猴桃高质量的全长转录组,包含326926条FL非嵌合序列、15505条编码序列、2882个转录因子、18797个简略重复序列、3328个长非编码RNA和231个可变剪接事情。对不同基因型猕猴桃AsA生物组成和循环途径的相关基因进行了判定和比较。AsA含量与AsA生物组成和循环途径中要害基因表达量之间存在相关性。一起也发现了参加AsA相关基因表达调控的lncRNA。AsA生物组成和代谢的基因表达形式与AsA堆集的趋势类似。综上所述,该研讨为运用基因工程技能开发超高AsA含量的猕猴桃奠定了根底。

  该研讨结合二代测序和三代测序技能,对低温灵敏种类的马铃薯进行全长转录组测序,以判定与低温抗性相关的重要基因和首要途径。从马铃薯数据会集共取得了41,016个高质量的转录本,包含15,189个猜测的新转录本,判定出11665个开放阅读框,6085个简略重复序列。此外,还剖析了24658个非冗余转录本序列的基因特征、简略重复序列和可变剪接事情,猜测了编码序列并确认了可变多聚腺苷酸化。对不同低温处理间表达差异的4518个基因进行了聚类剖析、GO和KEGG功用剖析。检测了36个转录因子宗族,发现差异表达基因中有542个转录因子,其间AP2转录因子宗族中占比最多,包含有64个转录因子。测定了低温处理叶片中丙二醛、可溶性糖和脯氨酸含量,以及与低温抗性相关的表达基因的改变。开始估测StLPIN10369.5和StCDPK16或许在马铃薯对低温钳制的呼应中起中心和谐效果。总归,该研讨初次供给了马铃薯的全长转录组测序数据,将有助于这一重要作物的结构功用遗传和比较基因组学研讨。

  沙鞭是内蒙古干旱地区的多年生草本植物,在我国的高原和青藏高原,是一种特有的物种,表现出较强的耐旱和抗风才能。为了研讨沙鞭的耐旱性分子机制,作者在受控环境中模拟了高、中干旱钳制,联合长读长测序和短读长测序,终究,取得119,005个干旱钳制下沙鞭转录组的unigenes,判定了3089个差异表达基因和1484个转录因子。在生理上,高、中度干旱钳制下沙鞭发芽率下降,芽短,但发生更多的叶绿素,这是干旱钳制下的非典型现象,或许反映了这些植物对干旱环境的习惯。作者揣度,在干旱组和对照组中,明显上调的基因被注释为“叶绿素a-b结合蛋白”和“光搜集叶绿素蛋白”。总的来说,这些效果表明干旱钳制引发了许多基因组水平的反响,特别是与自由基氧(ROS)的缓解有关。特别是,与对照组比较,GO富集剖析显现,与氧化应激缓解相关的上调基因明显富集。相同,KEGG剖析发现苯丙素生物组成途径(11个基因)中的基因明显富集,然后发生铲除ROS的酚类物质。依据蛋白质相互效果网络剖析,可揣度精氨酸和脯氨酸代谢中有许多基因参加,它们或许是ROS的铲除剂和浸透保护剂,并与应激反响基因相互效果。经过qRT-PCR验证了与ROS缓解、DNA修正和跨膜转运蛋白活性相关的8个基因的相对表达水平,效果与转录组的揣度效果共同。该研讨为研讨沙鞭抗旱性的基因组和生理根底供给了新的思路。

  苔草在园林绿化建设中具有宽广的开发运用远景,但是,种子休眠和低发芽率按捺了其运用。该研讨选用PacBio全长转录组测序结合Illumina测序办法,研讨了变温条件下细叶苔草种子的萌生机制。经过单分子长读测序取得了156750条全长非嵌合序列,其间包含62086条高质量转录本,总共有40810个高质量的非冗余转录本,1675个可变剪接,发生了28393个猜测的CDS和1052个长LncRNA。依据新构建的全长参阅转录组,判定出23147个差异表达基因。运用加权基因共表达网络剖析办法挑选了4个参加种子萌生的中心基因。结合上述效果,进一步探讨了蔗糖和淀粉代谢途径在种子萌生中的重要效果。该研讨初次报导了细叶苔草的全长转录组,并研讨了不同温度下种子萌生的生理和转录机制。该研讨效果为进一步的转录剖析和基因功用研讨供给了有价值的信息。

  百迈客生物(BioMarker)成立于2009年5月,是一家高新技能企业,公司依据功用基因组学的BT+IT(高通量基因测序技能、生物信息技能、高性能生物云计算技能)技能,拓宽出了科技服务、生物云渠道、智能制作三大事务板块;具有以博士和硕士为主体的研制、出产团队;公司自成立以来,重视立异开展,科研效果效果层出不穷,先后在《Nature》、《Cell》、《Nature Genetics》等国际闻名期刊上宣布高质量协作文章近千篇,累计影响因子超越4500分。具有国家发明专利技能60余项,软件著作权近200项。公司具有Illumina、PacBio、Nanopore、BioNano、AB SCIEIX QTRAP, Waters Q-TOF等全面的测序渠道,满意科研工作者多种科研需求,尽力打造基因产业国际一流企业,“为国际发明新的或许!”回来搜狐,检查更多


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