科研产出
甘蔗属种及其近缘属种蔗茅的全基因组密码子偏好性分析
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为解析甘蔗基因组的密码子使用特征,提高异源基因在甘蔗中的表达效率.[方法]以已发布的甘蔗属种(热带种LA-purple、割手密NP-X和AP85-441)及其近缘属种蔗茅(Yunnan2009-3)基因组为数据,利用Python、CodonW1.4.2 进行密码子偏好性分析,同时通过中性绘图、ENC-plot、PR2-plot等分析探讨密码子偏好性形成的影响因素,并结合转录组测序数据分析密码子偏好性参数与基因表达水平的相关性.最后,基于RSCU均值与 7 个主要模式生物种(玉米、高粱、水稻、拟南芥、烟草、大肠杆菌、酿酒酵母)的密码子使用模式进行比较分析.[结果]显示热带种、割手密和蔗茅的基因组都富含GC,平均GC含量为 56.3%,且GC3>GC1>GC2,倾向于使用以G/C结尾的密码子,平均ENC值为 48.45,偏好性较低.中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析表明它们的密码子偏好性受到自然选择、突变压力等多种因素的共同影响,其中自然选择占主导作用.相关性分析表明密码子偏好性参数与基因实际的转录表达水平存在显著相关性,但相关性不强.根据RSCU和?RSCU值,确定了 13 个最优密码子,均以C或G结尾,密码子使用特性在全基因组和染色体组水平上无差异.通过比较发现,甘蔗的核苷酸组成及密码子偏好性与玉米、高粱和水稻较为相似,而与拟南芥、烟草、大肠杆菌和酵母具有显著差异.[结论]甘蔗热带种、割手密和蔗茅的密码子偏好性高度相似,其形成受自然选择和突变因素的影响.此外,对甘蔗优异基因功能异源验证时可优先选择玉米、水稻和高粱作为异源表达系统.
关键词： 甘蔗属 蔗茅 基因组 密码子使用偏好性 最优密码子
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药用昆虫基因组研究现状与进展
《应用昆虫学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：随着生物信息学的快速发展,昆虫基因组学的研究拓展到了药用昆虫领域.目前,美洲大蠊Periplaneta americana、白蜡虫 Ericeruspela、角倍蚜 Schlechtendalia chinensis、眼斑芫菁 Mylabris cichorii、中华豆芫菁 Epicauta chinensis、圆点斑芫菁 Mylabris aulica、家蚕 Bombyx mori、柞蚕 Antheraea pernyi 及天蚕蛾Antheraea yamamai 9种药用昆虫已完成基因组测序和深入分析.本文综述了我国药用昆虫基因组学研究的现状,介绍了代表性药用昆虫的药效药理和基因组特征信息,从基因组等多组学角度系统总结了药用昆虫药理活性成分及合成机制等研究进展,并展望了基因组学研究应用于药用昆虫中药材开发与生产的前景.
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西方蜜蜂Sirtuin蛋白家族基因鉴定及表达分析
《西北农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：Sirtuin蛋白是一类进化保守的 NAD+依赖性脱酰基酶家族,可调控生物的新陈代谢、基因组稳定性和寿命.为探究西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族基因种类、分布和分子特征,以及不同级型、不同发育时期的表达模式,基于西方蜜蜂全基因组数据,采用生物信息学方法对西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族成员进行鉴定,预测家族基因的结构和染色体位置,分析家族基因的结构域和系统发育关系;采用 qRT-PCR 分析 Sirtuin蛋白家族基因在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期的表达情况.结果表明,在西方蜜蜂全基因组中鉴定出 10 个 Sirtuin蛋白基因,属于 6 个家族成员(AmSirt1、AmSirt2、AmSirt4~AmSirt7),AmSirt1 和 AmSirt2 家族成员各包含 3 个基因.6 个家族成员基因分别定位于不同的染色体上,其中 AmSirt1 和 AmSirt2 呈现典型的串联重复分布,AmSirt1、AmSirt6 和 AmSirt7 主要定位于胞质/细胞核,AmSirt2 和 AmSirt5 主要定位于胞质,AmSirt4 定位于线粒体.西方蜜蜂 Sirtuin 蛋白家族基因的编码氨基酸数为 265~899 个,分子质量为29.45~102.91 ku,等电点为 4.58~9.09,外显子数为 4~9 个,内含子长 56~2 719 bp,Sirtuin蛋白家族基因包含 12 个保守结构域,并发现 3 个西方蜜蜂所特有的保守氨基酸位点.Sirtuin蛋白家族基因鉴定和系统发育关系表明,西方蜜蜂缺少 Sirt3 基因,10 个 Sirtuin蛋白基因聚合为 4 类 6 个分支,与东方蜜蜂、大蜜蜂的同源性较高.6 个家族基因在蜂王和工蜂不同发育时期均有表达,蜂王整体基因表达量高于工蜂,各家族基因表达量均在 2 日龄蛹达到峰值.综上表明,西方蜜蜂有 6 个 Sirtuin蛋白家族成员,系统进化中分为 4 类,缺少 Sirt3 家族成员.推测在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期,Sirtuin蛋白基因表达受禁食行为、热量限制和器官分化的影响.
关键词： Sirtuin蛋白 西方蜜蜂 生物信息学 基因组 系统发育 表达模式
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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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一种侵染鳢肠的双生病毒基因组特征
《植物病理学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：菜豆金色花叶病毒属病毒是热带及亚热带地区经济作物的重要病原病毒,该类病毒在田间的杂草寄主范围较为广泛。本研究从云南红河流域采集到叶脉黄化的鳢肠植株,经克隆获得了菜豆金色花叶病毒属病毒分离物YN3306,该分离物核苷酸序列全长2749 nt,具有典型的双生病毒基因组结构特征。进一步分析发现,分离物属于金腰剑曲叶病毒(Synedrella leaf curl virus,SyLCV),RDP软件分析表明,该分离物是由烟草曲茎病毒(Tobacco curly shoot virus,Tb CSV)、云南烟草曲叶病毒(Tobacco leaf curl Yunnan virus,TbLCYnV)和金腰剑曲叶病毒重组产生的病毒。本研究首次报道了GenBank中在印度注册的SyLCV可以侵染鳢肠植株。
关键词： 鳢肠 菜豆金色花叶病毒属病毒 基因组 重组
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家蚕种质资源的研究及展望
《云南农业科技 》 2009
摘要：从家蚕种质资源的保存,家蚕种质资源研究现状、存在问题等方面概述了家蚕种质资源研究的基本情况。随着家蚕基因组框架图的问世,给家蚕种质资源研究带来了新的机遇与挑战,我们将迎来以现代科技为核心,以基因组研究为平台,从家蚕资源入手,找到并构筑一条蚕业技术的突破之路、人类对鳞翅目类农林害虫的根治之路、开发生物药品和防控人类疾病的医学健康之路为主要内容的新的家蚕种质资源研究之路。
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悬钩子属植物分子标记技术和基因组研究进展
《中国农学通报 》 2008 北大核心
摘要：中国有着丰富的悬钩子属植物资源。近几年来,随着国内外分子生物学研究方法的不断提高和完善,国外对悬钩子属的植物深入研究取得了较好的效果。而国内利用分子生物学手段研究该属植物的报道还较少或欠深入。综合有关文献,笔者综述了国内外悬钩子属植物DNA分子标记技术应用情况和主要的研究领域,遗传图谱构建及基因定位的最新研究进展,并对其研究前景进行了讨论。认为既要看到各种分子标记方法在悬钩子属植物生物学许多领域得到了广泛的应用,并取得很好的效果,也要充分估计这些分子标记方法在使用过程中具有局限性。文章指出,根据不同的研究目的以及研究对象,采取不同的分子标记方法是研究取得成功的关键。同时,选择适当的分子生物学手段对悬钩子属植物进行广泛和深入研究,对该属植物不论是在生产上的应用,还是生物多样性的保护方面都有不可估量的作用。
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蜜蜂功能基因研究进展
《安徽农业大学学报 》 2007 北大核心 CSCD
摘要：蜜蜂是一种很重要的昆虫,也是科学研究的重要对象之一。蜜蜂基因组的研究在经历了一段瓶颈之后,随着近几年分子生物技术的发展,已成为当今遗传育种界的研究热点之一。利用遗传基因的定位和和转基因技术来寻找影响性状及群体遗传结构的基因,从而应用于蜜蜂品种起源、免疫反应与疾病防御机制、脑功能、变态反应原的研究。本文综述了蜜蜂品种起源、蜜蜂基因组进化、蜜蜂免疫通路基因、蜜蜂型态(等级)分化基因表达、蜜蜂神经激素GPCRs基因、蜜蜂毒液变态反应原Apim6变态反应基因等的研究进展。
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稻瘟菌基因组规模分泌蛋白的预测分析
《云南农业大学学报 》 2006 CSCD
摘要：利用信号肽分析软件S ignalP v3.0,亚细胞器蛋白定位软件TargetP v1.01,GPI-锚定位点软件b ig-PIPred ictor和跨膜螺旋结构软件THMM-2.0这4个软件分析预测稻瘟菌12 595个蛋白序列中有1 134个分泌蛋白。编码这些蛋白的可读框(ORF)最小值为78 bp,最大值为7 849 bp,平均1 231 bp。引导它们的信号肽长度介于15~45个氨基酸之间,平均为21个氨基酸。435个分泌蛋白具有功能描述,主要是与代谢有关的酶类。分析了其中降解细胞壁组分和与致病相关的酶类,提示在稻瘟菌侵染水稻不同阶段产生的关键酶及基因的功能需进一步研究。
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稻瘟病菌阅读框架中SSR频率、分布及所在基因功能
《中国水稻科学 》 2005 北大核心 CSCD
摘要：在对稻瘟病菌基因组中SSR分布进行了系统分析的基础上,对由1~6个碱基为重复单元的SSR在基因的蛋白质编码区中的分布进行了分析。结果表明,该病原菌的2 378 个基因的编码区中共分布有3 240 个SSR序列(标准是15bp以上,匹配值为80%)。在已经有注释的4 732个基因中,861个基因的编码区中有SSR。编码区中的SSR以三碱基重复和六碱基重复为主,其他类型的SSR则很少在编码区中出现。SSR在这些基因中很少有保守性,表明这些基因的高度变异,或者起源是较晚的。含有SSR的基因多为转录蛋白、信号传导的细胞调节基因这一现象表明,SSR在物种形成过程中有重要作用。利用基因编码区中丰富的SSR序列信息及其变化带来的功能变化的信息,将可以在该菌功能基因组的研究中发挥十分重要的作用。
关键词： 稻瘟病菌 基因组 微卫星序列 分布 蛋白质编码区 功能基因组学
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