亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于高通量測(cè)序Survey評(píng)估測(cè)定雷竹基因組大小

        2021-02-14 00:53:42楊杰芳曾慶南王海霞
        竹子學(xué)報(bào) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:雷竹文庫堿基

        楊杰芳,甘 然,曾慶南, 程 平,王海霞

        (江西省林業(yè)科學(xué)院,江西 南昌 330032)

        雷竹(Phyllostachysviolascens‘Prevernalis’)是早竹的變種,因驚蟄出筍得名,又名雷打竹、打雷竹、燕竹、天雷竹等,筍期早、筍味鮮甜,深受市場(chǎng)歡迎。該竹種原產(chǎn)于浙江臨安、余杭一帶,當(dāng)?shù)赜薪?jīng)營和食用雷竹筍的習(xí)慣,種植面積一度超6.7萬hm2。近年來,隨著勞動(dòng)力成本不斷攀升和林分退化,雷竹產(chǎn)業(yè)成功的向江西東北部轉(zhuǎn)移,在贛東北地區(qū)已形成了7.3萬hm2的穩(wěn)定種植區(qū)[1]。雷竹在長期人工栽培過程中,種內(nèi)產(chǎn)生了一定程度的遺傳變異,形成了若干變異類型。目前,對(duì)其研究多在植株形態(tài)性狀、竹筍產(chǎn)量或品質(zhì)的測(cè)定等方面,較少涉及細(xì)胞學(xué)、生化以及分子生物學(xué),分子生物學(xué)方面有運(yùn)用RAPD、AFLP等標(biāo)記研究雷竹不同變異類型間存在親緣關(guān)系和遺傳變異[2],但不同栽培類型可以區(qū)分,雷竹基因及其遺傳多樣性研究更是薄弱。為了更好的評(píng)價(jià)雷竹種質(zhì)資源,對(duì)雷竹開展基因研究十分必要。

        植物單倍體基因組內(nèi)所含DNA的總量,稱為基因組的大小,即C值。每個(gè)物種的C值是固定的,可用于評(píng)估植物的生物學(xué)特性,為其基因組和轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究提供依據(jù),是比較和進(jìn)化基因組學(xué)研究的基礎(chǔ)。目前,測(cè)定基因組大小的方法眾多,如流式細(xì)胞技術(shù)通過分析染色體組型信息推斷其基因組大小,通過基因組跳槽分析預(yù)測(cè)基因組大小、重復(fù)序列及早合度等[3-5]。

        研究采用低深度、高通量測(cè)序?qū)字窕蚪M進(jìn)行初步研究,采用K-mer法預(yù)測(cè)雷竹基因組大小、雜合度和重復(fù)序列等信息,為后續(xù)雷竹基因組測(cè)序和分析提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        試驗(yàn)材料來自于江西省林業(yè)科學(xué)院竹類國家林木種質(zhì)資源庫保存的細(xì)葉烏稍雷竹(弋陽種源),選取本年度新竹的嫩葉作為待測(cè)對(duì)象,于2021年5月10日采集,采集后及時(shí)放液氮內(nèi)保存,帶回試驗(yàn)室處理待測(cè)。

        1.2 基因組DNA檢測(cè)檢

        測(cè)前,先采用1%的瓊脂糖電泳檢測(cè)DNA樣品是否有降解以及雜質(zhì);NanoPhotometer?分光光度計(jì)檢測(cè)樣品純度(IMPLEN, CA, USA);Qubit? 2.0 Flurometer(Life Technologies, CA, USA)檢測(cè)DNA樣品濃度。

        1.3 DNA的提取和文庫構(gòu)建

        基因組調(diào)查由武漢古奧基因科技有限公司完成。檢測(cè)合格的DNA樣品通過Covaris超聲波破碎儀隨機(jī)打斷成長度為300~350 bp的片段,用1ug gDNA模板,根據(jù)TruSeq DNA Sample Preparation Guide(Illumina,15026486 Rev.C)方法經(jīng)末端修復(fù)、加A尾、加測(cè)序接頭、純化、PCR擴(kuò)增等步驟完成整個(gè)文庫制備。文庫構(gòu)建完成后,先使用Qubit 2.0進(jìn)行初步定量,稀釋文庫至1 ng·μL-1,隨后使用Agilent 2100對(duì)文庫的insert size進(jìn)行檢測(cè),insert size符合預(yù)期后,使用Bio-RAD CFX 96熒光定量PCR儀,Bio-RAD KIT iQ SYBR GRN進(jìn)行Q-PCR,對(duì)文庫的有效濃度進(jìn)行準(zhǔn)確定量(文庫有效濃度>10 nM)。構(gòu)建好的文庫通過Illumina Hiseq進(jìn)行PE(150)測(cè)序。

        1.4 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)控

        測(cè)序數(shù)據(jù)的產(chǎn)生是經(jīng)過了DNA提取、建庫、測(cè)序多個(gè)步驟的,為減少無效數(shù)據(jù)對(duì)生物信息數(shù)據(jù)高級(jí)分析帶來干擾,比如建庫階段長度的偏差、測(cè)序階段測(cè)序錯(cuò)誤等情況,測(cè)序過程中,通過以下方法過濾無效數(shù)據(jù):

        高通量測(cè)序(illuminanova 6000)得到的原始圖像數(shù)據(jù)文件經(jīng)堿基識(shí)別(Base Calling)分析轉(zhuǎn)化為原始測(cè)序序列(Sequenced Reads),原始測(cè)序數(shù)據(jù)中會(huì)包含接頭信息、低質(zhì)量堿基、未測(cè)出的堿基(以N表示),這些信息會(huì)對(duì)后續(xù)的信息分析造成很大的干擾,通過精細(xì)的過濾方法過濾掉(Clean Data)含有接頭序列的reads,去除由于PCR擴(kuò)增等原因引起的duplicated reads,當(dāng)單端測(cè)序read中的一端含有的N的含量超過該條read長度比例的 10% 時(shí)去除此對(duì)pairedreads;當(dāng)單端測(cè)序read中的一端含有的低質(zhì)量(<=5)堿基數(shù)超過該條read長度比例的 50% 時(shí)去除此對(duì)paired reads,得到有效數(shù)據(jù)。

        1.5 K-mer分析

        基于Clean Data,采用K-mer法對(duì)雷竹基因組大小進(jìn)行估計(jì)。取K值為17,統(tǒng)計(jì)A、T、C、G4中堿基的K-mer值,根據(jù)Lander-waterman算法計(jì)算K-mer總數(shù)和深度,并據(jù)此統(tǒng)計(jì)K-mer頻數(shù)分布、計(jì)算繪制K-mer曲線,根據(jù)曲線獲得K-mer深度C值、預(yù)估基因組大小。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 基因組DNA檢測(cè)

        Qubit檢測(cè)DNA濃度為2 330.0 ng·μL-1,OD260/280=1.95、OD260/230=2.22、NC/QC=1.22,提取的DNA質(zhì)量較好,基因片段長度97.03%集中在6 659-60 000 bp之間、峰值為59 475 bp(見圖1),樣本總量和質(zhì)量均能滿足建庫要求。

        圖1 雷竹基因電子電泳圖Fig.1 Gene electrophoresis map of Phyllostachys violascens ‘Prevernalis’

        2.2 基因檢測(cè)及文庫構(gòu)建

        研究采用二代Illumina Nova測(cè)序平臺(tái)、雙端測(cè)序獲得長150 bp的小片段文庫測(cè)序原始數(shù)據(jù)199.41 Gb,獲得雷竹ReadNum 1 335 892 282條,Q20=97.89%,Q30=93.88%,說明剪輯測(cè)序準(zhǔn)確度較高,滿足后續(xù)數(shù)據(jù)分析要求。雷竹基因組測(cè)序數(shù)據(jù)中A與T、C與G的互補(bǔ)堿基數(shù)基本一致、位置堿基N為0,但由于前幾個(gè)堿基測(cè)序質(zhì)量較低、DNA模板擴(kuò)增偏差等原因,導(dǎo)致每個(gè)Reads前幾個(gè)堿基有較大波動(dòng),是正?,F(xiàn)象(見圖2)。GC含量呈現(xiàn)出單峰(圖3)。同時(shí),進(jìn)行NT庫對(duì)比(見表1),結(jié)果顯示,雷竹基因比對(duì)到近源物種剛竹屬毛竹(Ph.edulis)和禾本科水稻的DNA上,證明該文庫數(shù)據(jù)中不含有明顯的外援污染。

        表1 雷竹樣本的文庫數(shù)據(jù)NT庫比對(duì)

        圖2 堿基頻率分布圖Fig.2 Base frequency distribution

        圖3 GC含量分布結(jié)構(gòu)圖Fig.3 GC content distribution structure

        2.3 K-mer分析

        基于K-mer分析法來估計(jì)基因組的大小、雜合率及重復(fù)序列信息。取K=17,根據(jù)Lander-waterman算法、泊松分布法統(tǒng)計(jì)K-mer頻數(shù)分布,進(jìn)而計(jì)算獲得K-mer深度分布曲線和深度乘積曲線,并根據(jù)曲線K-mer深度估計(jì)值c,估計(jì)雷竹基因組的大小。計(jì)算得到K-mer數(shù)為131 976 528 091,基因組大小約為1 913 Mb,修正后為1 897 Mb,雜合率為1.7%,重復(fù)序列比例為69.38%,詳細(xì)情況見表1。

        表2 雷竹基因組特征統(tǒng)計(jì)分析(K=17)

        圖4 深度和K-mer頻率分布圖Fig.4 Depth and K-mer frequency distribution

        3 討論

        雷竹是禾本科竹亞科剛竹屬植物,剛竹屬是人類開發(fā)利用強(qiáng)度較高的竹類植物,雷竹則是近年來經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)較高的一個(gè)竹種,然而已發(fā)布的竹類植物基因組仍然較少。

        高通量測(cè)序是一種精確的分析未知基因組的方法,研究采用高通量測(cè)序?qū)字窕蚪M進(jìn)行初步研究,結(jié)果表明雷竹基因組雜合度較高(1.7%),說明雷竹基因序列差異大,有性繁殖難度大,種群擴(kuò)大很大程度上依賴于無性繁殖。同時(shí),雷竹基因重復(fù)片段多(69.38%),屬于復(fù)雜的植物基因組,基因組大小約為1 897 Mb,是水稻基因組的4倍多,全基因組數(shù)據(jù)量大,基因組裝難度也相對(duì)較大。

        加強(qiáng)雷竹基因組的研究,明確雷竹遺傳資源的遺傳基礎(chǔ),探明雷竹遺傳資源的遺傳多樣性和親緣關(guān)系,為雷竹遺傳資源的保存、測(cè)定、評(píng)價(jià)、遺傳育種和合理開發(fā)提供科學(xué)依據(jù),是林下經(jīng)濟(jì)、竹筍產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)解決當(dāng)前雷竹種質(zhì)資源混雜和指導(dǎo)雷竹生產(chǎn)具有十分重要的意義。

        猜你喜歡
        雷竹文庫堿基
        專家文庫
        5 個(gè)觀賞雷竹變型對(duì)低溫脅迫的生理響應(yīng)
        應(yīng)用思維進(jìn)階構(gòu)建模型 例談培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維
        優(yōu)秀傳統(tǒng)文化啟蒙文庫
        幽默大師(2020年10期)2020-11-10 09:07:22
        中國科學(xué)家創(chuàng)建出新型糖基化酶堿基編輯器
        關(guān)于推薦《當(dāng)代詩壇百家文庫》入選詩家的啟事
        中華詩詞(2019年1期)2019-11-14 23:33:56
        德興市引種雷竹的氣候可行性分析
        生命“字母表”迎來4名新成員
        生命“字母表”迎來4名新成員
        雷竹10個(gè)種源 (類型)引種試驗(yàn)初報(bào)
        欧美性爱一区二区三区无a| 色妞色视频一区二区三区四区| 东北寡妇特级毛片免费| 亚洲AV永久青草无码性色av| 精品蜜桃av一区二区三区| 国产麻豆一精品一AV一免费软件| 亚洲精品二区三区在线观看| 久久亚洲精品成人av观看| 麻豆视频在线播放观看| 久久精品国产亚洲av高清热 | 国产精品6| 久久人妻av不卡中文字幕| 极品一区二区在线视频| 天天躁夜夜躁狠狠躁2021| 97人妻碰碰视频免费上线| 精品国产一区二区三区AV小说| 成人全视频在线观看免费播放| 精品综合一区二区三区| 东北妇女肥胖bbwbbwbbw| 国产一级在线现免费观看| 日韩产的人妻av在线网| 国产欧美日韩中文久久| 少妇被躁爽到高潮无码文| 亚洲精品乱码久久久久99| 国产毛片精品一区二区色| 亚洲av高清不卡免费在线 | 含羞草亚洲AV无码久久精品| 青青草在线成人免费视频| 亚洲精品国产电影| 狠狠色噜噜狠狠狠777米奇小说| 在线看亚洲十八禁网站| 亚洲综合原千岁中文字幕| 大香焦av一区二区三区| 日本老熟妇50岁丰满| 成人不卡国产福利电影在线看| 日韩有码在线免费视频| 91精品国产92久久久| 亚洲精品无码不卡在线播放he| 久久精品国产亚洲一区二区| av免费在线播放观看| 亚洲国产精品久久精品|