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“端粒到端粒”人类参考基因组:精准医学时代的新起点
1
作者 康禹 《自然杂志》 CAS 2024年第2期88-94,共7页
DNA测序技术的飞速发展使人类基因组学研究迈进“端粒到端粒(T2T)时代”。这个时代的核心标志是实现每一个人类染色体分子——从端粒到端粒——高质量、高完整度的连续线性组装,成为精准医学质量控制的金标准,从而准确和稳定地识别个体... DNA测序技术的飞速发展使人类基因组学研究迈进“端粒到端粒(T2T)时代”。这个时代的核心标志是实现每一个人类染色体分子——从端粒到端粒——高质量、高完整度的连续线性组装,成为精准医学质量控制的金标准,从而准确和稳定地识别个体变异信息。越来越多个体基因组的完整组装为我们揭示远高于预期的人类基因组差异,也为各人群采用自己的近缘参考基因组进行变异分析提供了关键的理论依据。近缘参考基因组可以更准确地识别和定位个体的基因变异,而准确的变异数据是精准医学中变异与表型关联研究的关键数据基础。这种以人群为单位的基因组分析和研究新范式,必将显著影响国际和国内未来精准医学发展的格局。 展开更多
关键词 人类基因组计划 测序技术 端粒到端粒(T2T)基因组拼接 参考基因组 精准医学 医学基因组大数据 基因组诊断和治疗
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2008-2022年福建省O1群霍乱弧菌人源株基因组特征研究
2
作者 柯自立 张小玄 +5 位作者 徐海滨 高亚东 罗朝晨 黄梦颖 邱玉锋 杨劲松 《中国人兽共患病学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期708-715,共8页
目的了解福建省O1群霍乱弧菌人源株基因组特征,为深入开展霍乱分子流行病学研究提供依据。方法收集2008-2022年福建省霍乱病例和带菌者来源O1群霍乱弧菌16株,肉汤稀释法检测抗生素最小抑菌浓度(MIC)。运用二代测序技术得到全基因组序列... 目的了解福建省O1群霍乱弧菌人源株基因组特征,为深入开展霍乱分子流行病学研究提供依据。方法收集2008-2022年福建省霍乱病例和带菌者来源O1群霍乱弧菌16株,肉汤稀释法检测抗生素最小抑菌浓度(MIC)。运用二代测序技术得到全基因组序列;利用snippy、Roary、Prokka等开源软件及NCBI、BacWGSTdb等在线分析网站进行核心基因组多位点序列分型(cgMLST)、核心基因组单核苷酸多态性分析(cgSNP)、毒力基因和耐药基因预测、泛基因组多样性的分析。结果福建省霍乱弧菌分为5个ST(sequence type)型别,其中新发现的ST182和ST1480型是当前我国优势克隆群ST75型的进化分支,并与2010年和2013年的台湾株高度同源。产毒株和非产毒株均不同程度地携带各种毒力因子并发生变异;预测出7大类13个耐药基因,其中黏菌素类、四环素类耐药基因携带情况与耐药表型一致。泛基因组学分析发现霍乱弧菌拥有1个开放的泛基因组,Roary聚类分析表现出比cgMLST更高的分辨率。结论福建省O1群霍乱弧菌人源株的基因组结构和功能具有多态性,新发的ST1480型克隆群具有流行潜力,需加强对此类菌株的监测。 展开更多
关键词 霍乱弧菌 全基因组测序 生物信息学分析 核心基因组多位点序列分型 泛基因组
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谷子基因组学研究进展 被引量：1
3
作者 侯思宇 刘超 +5 位作者 马赟骁 任超 格桑拉毛 赵玥 王晨晨 甄晓溪 《山西农业科学》 2024年第1期1-9,共9页
作为古老的驯化作物之一,谷子在中国北方的干旱和半干旱地区广泛种植。谷子是重要的杂粮作物,其籽粒富含蛋白质、糖类、维生素等营养物质,具有C4光合、小的二倍体基因组、抗逆、适应性强等特点。自2012年谷子基因组测序项目完成以来,谷... 作为古老的驯化作物之一,谷子在中国北方的干旱和半干旱地区广泛种植。谷子是重要的杂粮作物,其籽粒富含蛋白质、糖类、维生素等营养物质,具有C4光合、小的二倍体基因组、抗逆、适应性强等特点。自2012年谷子基因组测序项目完成以来,谷子已经进入了基因组学时代。谷子基因组学的发展可以分为3个阶段:结构基因组、功能基因组、比较基因组。二代测序技术的出现,使得基于测序的基因分型和全基因组关联分析极大地推动了谷子遗传学的研究。在健康中国战略的时代背景下,谷子已成为改善居民膳食结构和推动有机旱作高质量发展的优势作物。近年来,谷子产业发展呈上升趋势,但品种选育方面缺乏突破,不能满足现代有机旱作需求,主要原因在于谷子育种仍然依托传统育种手段。谷子基因组学的发展为分子育种奠定了基础,文章综述了谷子全基因组测序历史与现状、遗传转化体系的研究进展以及基于谷子全基因组序列发掘基因资源取得的成果。谷子功能基因组学与传统育种技术的有机结合必将促进高效、精准谷子育种体系的构建,加快突破性谷子品种的培育,满足产业发展和消费者的需求。 展开更多
关键词 谷子 基因组 全基因组测序 遗传转化 基因挖掘
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花生含油量全基因组选择及近红外光谱筛选的育种技术探究
4
作者 鲁清 刘浩 +7 位作者 李海芬 王润风 黄璐 梁炫强 陈小平 洪彦彬 刘海燕 李少雄 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期969-980,共12页
花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性... 花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状(如含油量等)进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F_(2)、F_(3)和F_(4)为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F_(2)、F_(3)和F_(4)各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.128和0.119;以重组自交系叠加上一轮的育种群体为预测群体,各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.131和0.160。全基因组选择联合近红外筛选要比单独的全基因组选择对各世代的含油量选择效果提高1.8%、2.7%和3.4%;与单独的近红外筛选相比,差异不显著(0.10%、0.06%和0.07%);而近红外筛选与全基因组选择相比,含油量可显著提高1.7%、2.6%和3.3%。通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选育种,F_(3)和F_(4)分别比F_(2)的含油量提高1.2%和1.0%。F_(4)总共获得16个入选改良株系,有10个株系含油量≥55.0%,其中2个株系(SF_(4)_201和SF_(4)_379)的理论产量分别比对照增产7.0%和11.1%。本研究通过建立花生含油量性状的全基因组选择-近红外光谱筛选联合育种技术,可有效实现花生含油量性状的遗传改良。 展开更多
关键词 花生 含油量 全基因组选择 近红外光谱分析 基因组育种值
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从品种特性到功能基因组:双峰驼基因组学研究进展
5
作者 明亮 Tuyatsetseg Jambal 吉日木图 《家畜生态学报》 北大核心 2024年第2期1-8,共8页
双峰驼是亚洲中部戈壁沙漠地区重要的畜种之一,具有耐寒、耐热、耐饥饿、免疫系统较强等独特的生物学特性,受到国内外学者的广泛关注。近年来,随着生物测序技术的快速发展,双峰驼全基因组测序及其功能基因组的研究相继发布。该文归纳了... 双峰驼是亚洲中部戈壁沙漠地区重要的畜种之一,具有耐寒、耐热、耐饥饿、免疫系统较强等独特的生物学特性,受到国内外学者的广泛关注。近年来,随着生物测序技术的快速发展,双峰驼全基因组测序及其功能基因组的研究相继发布。该文归纳了不同家养双峰驼品种特性,总结了双峰驼全基因组研究现状,回顾了双峰驼起源驯化历程,并重点介绍了双峰驼沙漠适应能力和免疫相关功能基因的研究进展,为全面了解双峰驼独特的生物学特性和遗传改良提供理论参考。 展开更多
关键词 双峰驼 品种特性 基因组测序 功能基因组
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促进基因检测技术在中国罕见病诊疗研究中的应用——医学基因组委员会的成立及工作展望
6
作者 中国罕见病联盟 北京罕见病诊疗与保障学会 +1 位作者 医学基因组委员会 张抒扬 《罕见病研究》 2024年第3期275-279,共5页
随着医学基因组学的发展,全基因组测序(WGS)在罕见病诊断与治疗中显示出越来越重要的作用。为有效促进WGS在罕见病临床诊治中的应用,进一步规范基因检测技术,加强临床医师培训,提高公众认知,并积极推动相关政策支持,由中国罕见病联盟/... 随着医学基因组学的发展,全基因组测序(WGS)在罕见病诊断与治疗中显示出越来越重要的作用。为有效促进WGS在罕见病临床诊治中的应用,进一步规范基因检测技术,加强临床医师培训,提高公众认知,并积极推动相关政策支持,由中国罕见病联盟/北京罕见病诊疗与保障学会牵头,成立医学基因组委员会。本文着重介绍了医学基因组委员会成立的概况和开展的重点工作,并对未来工作规划和发展前景进行展望。 展开更多
关键词 罕见病 基因组学 全基因组测序 医学基因组委员会
原文传递
高质量临床微生物基因组参考数据库构建的思考
7
作者 刘东来 吴林寰 +3 位作者 关文达 庞慧芳 胡松年 许四宏 《中国食品药品监管》 2024年第6期32-39,共8页
病原宏基因组高通量测序(mNGS)技术因其检测时间短、分辨率高,能识别罕见、新发病原体引发的感染或者混合感染等优势,已经被广泛地应用于临床疑难感染的辅助诊断。然而,由于目前尚缺乏标准化生物信息学分析流程和高质量临床微生物基因... 病原宏基因组高通量测序(mNGS)技术因其检测时间短、分辨率高,能识别罕见、新发病原体引发的感染或者混合感染等优势,已经被广泛地应用于临床疑难感染的辅助诊断。然而,由于目前尚缺乏标准化生物信息学分析流程和高质量临床微生物基因组参考数据库等问题,一定程度上制约了该技术临床应用的进一步发展。本文介绍了高质量临床微生物基因组参考数据库建设现状,探讨了高质量临床微生物基因组参考数据库构建的技术要求、质量控制过程和实现方式,并提出相关思考和建议。 展开更多
关键词 病原宏基因组高通量测序 生物信息学分析 微生物基因组参考数据库 建设现状 技术要求
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桑树基因组学研究进展
8
作者 马赑 何宁佳 《蚕学通讯》 2024年第2期2-9,共8页
栽桑养蚕的历史对整个人类文明产生了重要的影响。桑树是多年生木本植物,具有重要的经济价值、药用价值和生态价值。自2013年桑树基因组测序项目实施以来,桑树的研究进入了基因组学时代,为桑树的分子育种奠定了基础。本文从桑树基因组... 栽桑养蚕的历史对整个人类文明产生了重要的影响。桑树是多年生木本植物,具有重要的经济价值、药用价值和生态价值。自2013年桑树基因组测序项目实施以来,桑树的研究进入了基因组学时代,为桑树的分子育种奠定了基础。本文从桑树基因组测序的实施开始,系统总结了桑树基因组学研究的最新进展,包括了测序技术、拼接策略、组装质量以及基于全基因组重测序应用等方面。未来,随着技术的不断创新,桑树基因组学研究将迎来更广阔的发展前景。本文旨在推动桑树产业的发展并为林木基因组学的研究提供理论与技术参考。 展开更多
关键词 桑树 基因组测序 叶绿体基因组 功能基因
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石仙桃与细叶石仙桃叶绿体基因组解析及其系统发育 被引量：2
9
作者 刘保财 胡学博 +3 位作者 张武君 赵云青 黄颖桢 陈菁瑛 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期171-185,共15页
石仙桃和细叶石仙桃均为珍稀濒危的附生兰,两者叶绿体基因组特征及其系统发育报道较少,本研究旨在揭示石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征及其系统发育。2022年5月取驯化栽培的石仙桃和细叶石仙桃幼嫩叶片,基于Illumina测序平台分别获... 石仙桃和细叶石仙桃均为珍稀濒危的附生兰,两者叶绿体基因组特征及其系统发育报道较少,本研究旨在揭示石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征及其系统发育。2022年5月取驯化栽培的石仙桃和细叶石仙桃幼嫩叶片,基于Illumina测序平台分别获得石仙桃和细叶石仙桃叶绿体序列,用GetOrganelle组装、CPGAVAS2注释,利用生物信息学方法开展重复序列、密码子偏好性、四分体边界等叶绿体特征分析,并从NCBI上下载相关的序列开展基因组比较与系统发育分析。石仙桃叶绿体基因组大小为159122 bp(GC含量为37.41%),细叶石仙桃叶绿体基因组大小为158798 bp(GC含量为37.47%),两者均包括大单拷贝区(LSC)、小单拷贝区(SSC)和反向重复序列(IRa/IRb)。石仙桃与细叶石仙桃均注释了113个基因,其中编码蛋白质的基因79个,石仙桃中编码79个蛋白质基因使用22968个密码子,编码亮氨酸的UUA相对同义密码子使用频次(RSCU)达到1.90;细叶石仙桃中编码79个蛋白质的基因使用22923个密码子,编码亮氨酸UUA的RSCU达到1.91。石仙桃叶绿体基因组中共有44个简单序列重复(SSR)、47个散在重复、26个串联重复;细叶石仙桃有32个SSR、25个散在重复、30个串联重复。石仙桃属6个物种的四分体边界及共线性无大片段变化,但存在核苷酸多态性,trn K-UUU、trn Q-UUG、rpl16等基因可作为物种的分子标记候选基因。系统分析明确了石仙桃和细叶石仙桃等石仙桃属物种与蜂腰兰和流苏贝母亲缘关系较近,并同处于附生兰的分支中,叶绿体基因组大片段倒置等可能是兰科适应生活习性改变的原因之一。本研究明确了石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征,探讨了其系统发育及兰科生活习性与叶绿体基因组之间的关系,为进一步分类和分子标记开发等相关研究奠定了基础。 展开更多
关键词 石仙桃 细叶石仙桃 叶绿体 基因组 系统发育 附生
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大豆叶型性状全基因组关联分析与候选基因鉴定 被引量：1
10
作者 王琼 朱宇翔 +5 位作者 周密密 张威 张红梅 陈新 陈华涛 崔晓艳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期623-632,共10页
大豆叶片的形状和垂直分布影响群体冠层结构和光合效率并最终影响大豆的产量。植物叶片大小、形态因着生位置不同而产生差异的现象称为异形叶,虽然异形叶现象在被子植物中广泛存在,但目前关于大豆叶片发育过程中异形叶的调控的研究还很... 大豆叶片的形状和垂直分布影响群体冠层结构和光合效率并最终影响大豆的产量。植物叶片大小、形态因着生位置不同而产生差异的现象称为异形叶,虽然异形叶现象在被子植物中广泛存在,但目前关于大豆叶片发育过程中异形叶的调控的研究还很有限。本研究通过对283份大豆种质资源的叶长、叶宽、叶形指数和异形叶指数等叶型相关的性状在江苏南京进行连续2年的考察,利用全基因组关联分析检测到181个叶型性状相关位点,其中能够在2个环境或多个性状中重复检测到的位点18个。利用检测到的与叶型相关的SNP位点,结合基因的表达谱数据、拟南芥中同源基因的功能,鉴定与大豆叶片发育和异形叶形成相关的候选基因。其中在20号染色体的相关位点Chr20:36152820上游发现已知的大豆叶形调控基因Ln(Glyma.20G116200)。此外,在19号染色体的相关位点Chr19:45155943附近鉴定到2个候选基因Glyma.19G192700、Glyma.19G194100,分别被注释为Growth-regulating factor 4(GRF4)和LITTLE ZIPPER 3(ZPR3)基因的同源基因,为阐明大豆异形叶等叶型性状遗传的分子机制奠定了基础。 展开更多
关键词 大豆 叶型 异形叶 全基因组关联分析 SNP标记
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大豆地方种质资源鲜籽粒可溶性糖含量的全基因组关联分析 被引量：1
11
作者 张玉梅 丁文涛 +5 位作者 蓝新隆 李清华 胡润芳 郭娜 林国强 赵晋铭 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2079-2091,I0001-I0004,共17页
【目的】可溶性糖含量是鲜食大豆重要的品质性状之一,研究大豆鲜籽粒可溶性糖含量的遗传变异,深入解析可溶性糖含量的遗传机制,为鲜食大豆种质创新及品质育种提供依据。【方法】利用来自东北大豆生态区、北方大豆生态区、黄淮海大豆生... 【目的】可溶性糖含量是鲜食大豆重要的品质性状之一,研究大豆鲜籽粒可溶性糖含量的遗传变异,深入解析可溶性糖含量的遗传机制,为鲜食大豆种质创新及品质育种提供依据。【方法】利用来自东北大豆生态区、北方大豆生态区、黄淮海大豆生态区和南方大豆生态区的133份大豆地方种质,在2021年连江春季、福清春季和秋季3个环境下对鲜籽粒可溶性糖含量进行表型测定,结合82187个高质量SNP标记,基于混合线性模型MLM(Q+K)对可溶性糖含量进行全基因组关联分析,挖掘可溶性糖含量显著相关的SNP位点,并以显著SNP位点为中心,两端各扩展119.07 kb连锁不平衡衰减距离为候选区间,根据候选区间内基因的注释和组织表达信息预测候选基因。【结果】3个环境下,鲜籽粒可溶性糖含量的变异范围为3.37—33.84 mg·g^(-1),遗传变异系数为24.59%—32.69%,可溶性糖含量遗传率为68.14%。通过全基因组关联分析,连江春季、福清春季和秋季3个环境下分别检测到与鲜籽粒可溶性糖含量显著关联的SNP有6、8和22个,表型变异解释率为12.43%—29.27%,以表型变异解释率较高的9个显著SNP位点所在的候选区间进行搜索,共获得86个基因,结合基因注释和组织表达信息,进一步筛选到9个候选基因,主要涉及转录因子、糖蛋白家族和糖类合成转运等生物学过程。其中,Glyma.01g016500、Glyma.13g042100、Glyma.16g131800和Glyma.16g155300在大豆种子及荚中表达水平较高,可作为大豆鲜籽粒可溶性糖的最具潜力候选基因。【结论】通过全基因组关联分析,检测到36个与鲜籽粒可溶性糖含量显著关联的SNP,进一步筛选出9个候选基因可能参与大豆鲜籽粒可溶性糖含量的调控,其中,Glyma.01g016500、Glyma.13g042100、Glyma.16g131800和Glyma.16g155300可作为调控大豆鲜籽粒可溶性糖含量的关键目标基因。 展开更多
关键词 大豆 鲜籽粒 可溶性糖含量 全基因组关联分析 候选基因
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科技成果/猪遗传育种创新团队提出最优的低覆盖全基因组测序填充策略
12
《北方牧业》 2024年第20期4-4,共1页
近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所猪遗传育种科技创新团队提出了低覆盖全基因组测序数据的最优的填充策略,并评估了填充后的全基因组测序数据的大白猪的繁殖性状基因组预测准确性,为猪全基因组选择和复杂性状的遗传机制解析提供... 近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所猪遗传育种科技创新团队提出了低覆盖全基因组测序数据的最优的填充策略,并评估了填充后的全基因组测序数据的大白猪的繁殖性状基因组预测准确性,为猪全基因组选择和复杂性状的遗传机制解析提供了重要参考。相关研究成果发表在《动物杂志(Animal)》上。据了解,低覆盖全基因组测序技术不仅能克服高覆盖全基因组测序高额费用,还能避免SNP芯片中位点信息偏倚问题,是一种获取全基因组变异经济有效的方式。但低测序深度的基因分型具有随机性和不确定性,为基因型准确填充增加了难度。 展开更多
关键词 全基因组测序 全基因组选择 繁殖性状 遗传育种 基因组变异 大白猪 科技成果 创新团队
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益生菌基因组学在乳酸菌筛选和功能评价中的应用 被引量：1
13
作者 刘文俊 张和平 《中国食品学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
乳杆菌和双歧杆菌是益生菌筛选的主要微生物类群,在促进人类、动物甚至植物健康方面都有重要的应用价值,被广泛应用于多种功能性食品、动物饲料和微生物菌肥。然而,这些细菌对宿主健康产生积极影响的分子机制还远未完全了解。另外,传统... 乳杆菌和双歧杆菌是益生菌筛选的主要微生物类群,在促进人类、动物甚至植物健康方面都有重要的应用价值,被广泛应用于多种功能性食品、动物饲料和微生物菌肥。然而,这些细菌对宿主健康产生积极影响的分子机制还远未完全了解。另外,传统的益生菌筛选技术主要依靠表型和生理生化特性的测定以及随机对照试验,这些方法不仅耗时、费力,而且数据难以重复。不同研究小组之间数据难以共享,不能实现菌株有益特性的均一性和标准化验证,严重制约了益生菌科学研究的发展和菌株的产业化开发利用。基于新的测序技术和强大的计算机分析方法,被称为益生菌基因组学新学科的出现,允许研究者在短时间内通过筛选大量的生物学和基因组数据,显著提高益生菌筛选的效率和准确性。本文综述了通过基因组数据的分析,帮助人们高效、快速地确定益生菌,开辟益生菌新功能的评价途径。总结益生菌基因组学在阐明益生特性功效评价的分子基础等方面的最新研究成果,以期为扩展研究人员对这些有益微生物生物学的认知,揭示益生菌促进健康特性的分子机制提供新视角。 展开更多
关键词 益生菌基因组学 乳酸菌 功能 筛选 人工智能
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大豆灰斑病菌基因组学的研究进展
14
作者 顾鑫 刘伟 +5 位作者 朱志国 徐礼英 孟雪 童婷婷 姜淑华 丁俊杰 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期114-119,共6页
由Cercospora sojina K.Hara引起的大豆灰斑病菌具有生理小种多、爆发性强等特点。近些年随着抗病品种选择压力的增大,大豆灰斑病菌也随之变异,导致了生产上品种抗性丧失,化学防治效果差等诸多问题。前期国内外科学家主要把研究焦点集... 由Cercospora sojina K.Hara引起的大豆灰斑病菌具有生理小种多、爆发性强等特点。近些年随着抗病品种选择压力的增大,大豆灰斑病菌也随之变异,导致了生产上品种抗性丧失,化学防治效果差等诸多问题。前期国内外科学家主要把研究焦点集中在大豆灰斑病菌的抗病亲本筛选、生理小种鉴定及病害发生规律等传统研究手段上,目前随着分子生物学技术的快速发展,越来越多的新技术、新手段应用到大豆灰斑病菌的研究中,但相较于其它作物的病原菌,其研究不仅少而且不够深入。本文综述了近几年国内外大豆灰斑病菌基因组、比较基因组学及转录组学等最新研究成果,以期对大豆灰斑病菌的进化、侵染机制及与寄主互作机制的进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 大豆灰斑病菌 全基因组测序 比较基因组学 毒力差异基因
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基于宏基因组测序和纯培养技术解析胀袋生抽酱油的微生物类群 被引量：1
15
作者 王玉荣 席啦 +3 位作者 易宗伟 付彩霞 葛东颖 郭壮 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期165-170,177,共7页
该研究采用宏基因组测序技术对胀袋生抽酱油微生物类群进行了解析,对其微生物菌株进行了分离鉴定,并对分离株是否可导致酱油胀气进行了验证。宏基因组结果表明,胀袋生抽酱油样品中平均相对含量大于1.0%的微生物主要由嗜盐四联球菌(Tetra... 该研究采用宏基因组测序技术对胀袋生抽酱油微生物类群进行了解析,对其微生物菌株进行了分离鉴定,并对分离株是否可导致酱油胀气进行了验证。宏基因组结果表明,胀袋生抽酱油样品中平均相对含量大于1.0%的微生物主要由嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus)、酸鱼联合乳杆菌(Ligilactobacillus acidipiscis)、植物乳植物杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)、棒状腐败乳杆菌(Loigolactobacillus coryniformis)、短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)构成,平均相对含量分别为28.01%、25.50%、9.45%、2.49%、1.83%、1.53%和1.33%;采用纯培养技术,分离出的49株细菌被鉴定为6个属下的11个种,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、破布子联合乳杆菌(Ligilactobacillus pobuzihii)、蛋白原酶腐败乳杆菌(Loigolactobacillus rennini)和L.acidipiscis分离株占总分离株数的39.22%、19.61%、11.76%和9.80%,分离出的2株酵母菌均被鉴定为扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera);产气验证实验发现,所有分离株均不能单独引起生抽酱油的胀袋现象。由此可见,胀袋生抽酱油具有较高的微生物多样性,在后续研究引入培养组学策略以获得更多的分离株,亦或考虑多菌株的协同作用,对酱油涨袋这一产业问题的解决可能具有积极的意义。 展开更多
关键词 生抽酱油 胀气 宏基因组测序 纯培养 微生物
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无籽刺梨及其近缘种叶绿体基因组序列比较分析 被引量：1
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作者 纵丹 黄嘉城 +4 位作者 段晓盟 张晓琳 冯家玉 甘沛华 何承忠 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期39-47,共9页
【目的】探讨无籽刺梨及其近缘种之间的系统发育关系,为蔷薇属植物后期分子鉴定和群体遗传研究奠定基础。【方法】从NCBI数据库下载了6种植物的叶绿体基因组序列,包括无籽刺梨和其近缘种。利用生物信息学方法对这些基因组序列进行了研究... 【目的】探讨无籽刺梨及其近缘种之间的系统发育关系,为蔷薇属植物后期分子鉴定和群体遗传研究奠定基础。【方法】从NCBI数据库下载了6种植物的叶绿体基因组序列,包括无籽刺梨和其近缘种。利用生物信息学方法对这些基因组序列进行了研究,包括基因组结构、重复序列、高变区序列以及基于叶绿体全基因组序列的系统发育关系。【结果】6种植物的叶绿体基因组呈环状四分体结构,其长度为156561~156749 bp,平均GC含量均为37.2%,且6种植物基因组的反向重复(inverted repeat,IR)区未表现出明显的扩张和收缩。在对蔷薇属植物叶绿体基因组序列进行比较分析时,筛选出了7个高变区序列,包括trnK-trnQ、psbM-trnY、ycf3-rps4、rps4-trnL、psbE-petG、rpl16 intron和ycf1。这些序列可作为候选标记,用于进一步研究蔷薇属植物的系统发育。同时,利用叶绿体全基因组序列重建了蔷薇属植物的系统发育树。结果表明,无籽刺梨和刺梨是独立的2个种类,其中无籽刺梨与贵州缫丝花有较近的亲缘关系,而刺梨与单瓣缫丝花有较近的亲缘关系。【结论】无籽刺梨及其近缘种之间叶绿体基因组结构高度相似,单拷贝区核苷酸多样性高于重复区。 展开更多
关键词 无籽刺梨 叶绿体基因组 高变区 系统发育
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重瓣榆叶梅全叶绿体基因组遗传特征分析 被引量：1
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作者 段春燕 王晓凌 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期577-585,共9页
【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体... 【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体基因组的测序,组装、注释并分析其叶绿体基因组遗传特征。联合美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库数据,基于全叶绿体基因组序列构建了重瓣榆叶梅系统进化关系。【结果】重瓣榆叶梅叶绿体基因组全长为157827 bp,NCBI登录号MT937181,其结构为经典的四分体结构,由1个大单拷贝区域(LSC),1个小单拷贝区域(SSC)及反向重复区域(IRa/IRb)构成,其序列长度分别为86032、19023、26386 bp。GC和AT的总占比分别为36.80%和63.20%。重瓣榆叶梅的完整叶绿体基因组序列注释到132个基因,包括tRNA基因、编码蛋白基因、rRNA基因,分别为37、87、8个。重瓣榆叶梅叶绿体基因组共编码26678个密码子和236个符合条件的SSR位点。SSR位点中A/T碱基占优势,碱基偏好性十分明显。【结论】系统进化树分析表明,重瓣榆叶梅和榆叶梅P.triloba聚合成一分支结构,与同属植物长柄扁桃P.pedunculata亲缘关系较近。 展开更多
关键词 重瓣榆叶梅 全叶绿体基因组 密码子偏好性 重复序列 系统发育
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作物全基因组选择育种技术研究进展
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作者 王欣 徐一亿 +1 位作者 徐扬 徐辰武 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-13,共13页
全基因组选择(GS)育种是根据训练群体全基因组上的分子标记基因型和表型之间的关联构建遗传模型,进而对基因型已知的待选群体进行育种值估计或表型预测,以实现对育种群体高效和精确的选择。相比于常用的分子标记辅助选择育种,GS育种无... 全基因组选择(GS)育种是根据训练群体全基因组上的分子标记基因型和表型之间的关联构建遗传模型,进而对基因型已知的待选群体进行育种值估计或表型预测,以实现对育种群体高效和精确的选择。相比于常用的分子标记辅助选择育种,GS育种无需进行标记显著性测验,特别适用于微效多基因控制的数量性状,可以缩短育种周期,降低育种成本,现已成为动、植物育种领域的一项前沿技术。然而,对受环境影响较大的作物产量等数量性状而言,仍面临着基因组预测准确性难以提升的瓶颈问题。本文首先分析了影响作物GS功效的主要因素,继而从非加性效应模型、群体构建方案、多性状与多环境预测、多组学预测和育种芯片技术现状等方面阐述了GS技术在作物育种中的研究进展,并指出研究所面临的问题和发展前景,为推动作物GS育种技术的进一步深入研究提供策略和思路。 展开更多
关键词 作物 全基因组选择 全基因组预测模型 育种
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基于全基因组重测序分析大尾寒羊基因组变异特征和群体结构
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作者 梁慧丽 解玉静 +3 位作者 司博文 王桂英 姜运良 曹贵玲 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4968-4979,共12页
旨在了解大尾寒羊基因组遗传变异特征和群体结构,可以为更好地保护和利用大尾寒羊提供指导。本研究对170只(66只公羊,104只母羊)大尾寒羊进行了全基因组重测序,利用GATK、Manta、Plink等软件对大尾寒羊基因组遗传变异、群体结构和连锁... 旨在了解大尾寒羊基因组遗传变异特征和群体结构,可以为更好地保护和利用大尾寒羊提供指导。本研究对170只(66只公羊,104只母羊)大尾寒羊进行了全基因组重测序,利用GATK、Manta、Plink等软件对大尾寒羊基因组遗传变异、群体结构和连锁不平衡等进行了分析,以期了解大尾寒羊基因组变异特征和群体结构。测序共获得1599.56 G高质量数据(平均9.409 G·只^(-1))。大尾寒羊群体中共发现50276079个SNPs和7240540个InDel,它们多分布于基因间和内含子区域。群体的基因组结构性变异(SV)最多的类型为染色体间的易位(CTX),平均每只羊有415.82个CTX,主要分布在基因间区域;发生拷贝数变异(CNV)最多的区域在外显子,平均每只羊有175个。主成分分析显示,大尾寒羊个体较分散,聚集不集中。结合亲缘关系、系统发育树和群体结构,将大尾寒羊分为6个家系,各家系含量差别较大,体型有差异。群体聚类分析中发现有些个体祖先成分较为单一。群体连锁不平衡(LD)分析显示LD衰减速度快,群体遗传多样性较高。驯化中受选择的基因主要与脂质代谢和产热有关。综上,大尾寒羊群体包含6个家系,遗传多样性较丰富,保种效果良好,建议对小家系进行扩繁,大家系注意减少近交,确保家系结构平衡,同时注重大尾寒羊的开发和利用。 展开更多
关键词 大尾寒羊 全基因组重测序 基因组变异 群体结构
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成熟期水稻种子脱水速率全基因组关联分析 被引量：1
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作者 刘忠奇 张海清 +1 位作者 贺记外 桂金鑫 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期150-159,共10页
[目的]籽粒脱水速率直接影响种子的安全收获和快速干燥。选育成熟期籽粒含水量低、脱水速率快的品种,可保障种子质量,降低生产成本。[方法]采用来自82个不同国家和地区的165份水稻核心种质作为试验材料,将成熟期种子脱水速率表型与基因... [目的]籽粒脱水速率直接影响种子的安全收获和快速干燥。选育成熟期籽粒含水量低、脱水速率快的品种,可保障种子质量,降低生产成本。[方法]采用来自82个不同国家和地区的165份水稻核心种质作为试验材料,将成熟期种子脱水速率表型与基因型相结合进行GWAS分析,挖掘调控种子脱水的关键基因,为培育和创制脱水快速品种奠定基础。[结果]1)对165份水稻核心种质群体脱水速率性状进行描述性统计分析,结果显示2年脱水速率性状均呈连续性偏正态分布,2年快速脱水的脱水速率性状在年际间具有显著相关性。不同亚群之间快速脱水与慢速脱水速率正相关。2)GWAS关联分析共获得与脱水速率显著关联的SNP 170个,QTL 36个。通过LD分析定位到6个与脱水速率密切相关的QTL,分别为qGDR2.3、qGDR4.1、qGDR4.2、qGDR6.1、qGDR6.4、qGDR10.1。[结论]这些QTL区间内主要候选基因OsPIP1;1、Os TIFY9、Osb ZIP48、Os ATG8b、OsDREB1C、Os SCP46与水分转运活性、信号转导、转录调控、抗氧化防御密切相关,推测它们与成熟期水稻种子脱水速率相关,可作为候选基因。 展开更多
关键词 水稻种子 脱水速率 数量性状基因座 全基因组关联分析
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