基于转录组数据的大菱鲆(Scophthalmus maximus)SNP标记开发及多态性分析

大菱鲆(Scophthalmus maximus)是最具商业价值和养殖前途的海水鱼类之一,雌雄间生长有一定的差异。其高通量雌雄转录组测序的完成为大规模鉴定和开发SNP标记提供了参考序列。本研究基于大菱鲆雌雄转录组测序数据,选择其中45个SNP位点,设计引物63组,其中21个位点(46.7%)应用小片段高分辨率熔解曲线(HRM)技术分型成功。对其进行多态性检测,21个位点均具有二个单倍型。观测杂合度Ho的分布范围为0.256—1.000,期望杂合度He的范围为0.276—0.518,19个位点符合Hardy-Weinberg平衡。14个SNP位点位于基因编码区,其中3个属于非同义突变。含有这些SNP位点的基因大多与信号转导和转录翻译相关。本研究结果表明,高通量转录组测序和小片段HRM适合大规模SNP标记开发,为大菱鲆的分子遗传育种提供了候选标记资源。     

鬼手海葵(Aiptasia pulchella)白化恢复后的基因表达差异

海葵白化是由于海葵失去体内共生的虫黄藻和(或)共生的虫黄藻失去体内色素而导致海葵变白的生态现象。为探究鬼手海葵(Aiptasia pulchella)白化和白化恢复后相关的分子机制, 本研究对海葵进行慢性热胁迫处理, 以白化海葵和白化恢复后的海葵为研究对象, 采用2代IIlumina Hi-seq测序技术进行转录组测序, 探究两者在基因表达水平方面的差异变化, 分别获得50109686和43163786条Clean reads, 注释后获得24565和24157个Unigene。比较转录组分析结果显示, 白化海葵与白化恢复后的海葵之间存在214个差异表达基因, 其中白化海葵的高表达基因有101个, 白化恢复后海葵的高表达基因有113个, 这些差异表达基因主要与DNA复制、新陈代谢、离子转运和胶原蛋白有关。对不同处理所涉及的全部28050个表达基因进行基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA), 结果发现, 白化海葵在胶原蛋白和离子转运方面显著富集表达, 白化恢复后的海葵在核酸修复方面显著富集表达, 推测这些生物学过程在海葵白化和白化后修复过程中发挥重要作用。本研究获得的转录组数据和研究结果初步揭示了海葵共生体系在共生失衡后进行适应性调节的分子机制, 为海葵及珊瑚共生体系应对环境变化的适应性机制研究提供了理论依据。     

转录组测序解析刺参波里氏囊腔与体腔中体腔细胞对吐脏胁迫的响应差异

刺参的体腔细胞大量存在于体腔液与水管系统内,广泛参与机体的营养输送、代谢以及免疫等多种功能.刺参吐脏时,体腔中体腔细胞近乎排尽,而后迅速恢复.波里氏囊是刺参吐脏后仅存的内脏器官,囊腔内体腔细胞在吐脏后也快速增加,表现出积极的响应.为研究探讨刺参吐脏后再生早期体腔细胞快速增加的作用与意义,本文分别对刺参吐脏后6 h与吐脏...     

一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种的分子系统学研究

对一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种(Gymnodinium sp.ZX)进行了分子水平的分类鉴定.提取基因组DNA后扩增核糖体小亚基和转录间隔区序列,经纯化、克隆并测序.将获得的序列分别进行Blastn同源性分析,并下载相关序列构建系统进化树,结果表明,该藻与共生藻(Symbiodinium)亲缘关系较近,而与裸甲藻...     

基于转录组数据的马氏珠母贝EST-SSR位点的信息分析及其多态性检测

为获得稳定可靠的马氏珠母贝SSR分子标记,本文利用MISA软件对转录组测序数据进行了大规模的EST-SSR标记发掘,并分析了位点信息及其多态性。结果表明,马氏珠母贝转录组测序所获得的74007条Unigenes中检测出9872个EST-SSR位点,位点出现频率为13.34%,平均每5102 bp含有1个SSR位点。在转录组SSR中共有132种重复基元类型,其中单核苷酸重复基元为主要类型,占SSR总数的81.46%;单核苷酸重复以A/T基序为主,占SSR总数的71.27%。基于筛选的SSR序列,应用Primer3软件进行引物的批量设计,共为5922条EST-SSR序列成功设计出17766对引物。随机选择80对引物对EST-SSR多态性进行检测,共有62对引物成功扩增出稳定条带,占引物总数的77.5%;其中,17对EST-SSR引物表现出个体多态性,多态性比率为27.42%。以上研究为马氏珠母贝遗传多样性、遗传图谱构建及分子辅助育种研究提供了有效工具,对于马氏珠母贝种质资源保护、优良品种培育和珍珠养殖业的健康发展均具有重要意义。     

海蜇养殖群体及自然捕获群体ITS 序列遗传分析

为调查海蜇(Rhopilema esculentum)自然海区群体和养殖群体遗传多样性,对烟台莱州湾和江苏海州湾自然海区捕获群体及威海养殖群体24个个体的ITS序列进行了PCR扩增和序列分析,获得DNA片段长度在1 080~1 096 bp之间,包括完整的ITS1,5.8S和完整ITS2序列。结果表明,在所测碱基序列中共发现26个变异位点,4处多碱基插入位置,29个插入缺失位点。群体内平均核苷酸差异数K和平均核苷酸多样性指数Pi为2.179~2.750和0.002 02~0.002 54,群体间平均核苷酸差异数K值波动在2.797~3.031之间,遗传距离在0.002 30~0.002 81之间,遗传分化指数(Fst)值在0.032 50~0.730 8之间,群体内及群体间遗传多样性指标数值比较相近,群体间的遗传距离比较小,群体遗传结构相似,群体间没有明显的遗传分化。     

大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)单核巨噬细胞低氧胁迫比较转录组学分析

低氧是鱼类在水生环境中的关键压力之一。而大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris,mudskipper)可能是少数能在低氧中自然呼吸的脊椎动物。本研究中,我们分析了低氧胁迫8h后大弹涂鱼头肾源单核巨噬细胞(monocytes/macrophages,MO/MΦ)转录组变化。采用Illumina Hiseq 4000平台进行高通量测序,获得了大弹涂鱼MO/MΦ短时低氧胁迫相关的转录组数据,并将获得的原始数据上传至NCBI获得ID号:SRR9771486-SRR9771491 (Bioproject PRJNA543702)。分析结果显示,P0.05和|log2(fold change)|≥1条件下进行差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)筛选,低氧处理组中共获得4487个DEGs,包括2507个上调DEGs,1980个下调DEGs。其中低氧诱导因子(hypoxia-inducible factors,HIF)转录本的表达无显著变化,而血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor-A.VEGF-A)和3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)基因转录本表达上调。基因本体(Gene Ontology,GO)注释以及京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路富集分析揭示了糖酵解/糖异生和氧化磷酸化可能在MO/MΦ应对短时低氧胁迫中具有重要作用。随机选择10个DEGs进行实时荧光定量PCR验证,上述基因表达变化趋势与转录组数据一致。本研究揭示了在短时低氧胁迫下大弹涂鱼MO/MΦ基因表达及信号通路调控机制。     

南极红藻Iridaea cordata和Curdiea racovitzae转录组分析及其极端光环境适应相关基因的挖掘

南极红藻具有重要的生态学功能和开发利用价值。南极极端环境赋予了其独特的生理耐受机制,也是发现新基因和代谢途径的理想材料。我们测序分析了南极产胶红藻Iridaea cordata (Turner) Bory和Curdiea racovitzae Hariot的转录组序列,并与其常温近缘种进行了比较,同时挖掘了其与光限制和强紫外线辐射等光环境适应相关的基因。I. cordata和C. racovitzae的转录组序列分别拼接成了14055条和12006条非冗余基因,平均长度分别为1473 bp和1448 bp。在I. cordata转录组中发现多条与绿藻基因同源的捕光复合物LHC基因Lhca2、Lhca6和Lhcb,并且在两种南极红藻中都各发现了1条编码结合岩藻黄质和Chl a/c蛋白的Lhcf基因,目前尚未在其他红藻中发现这类基因。光裂解酶修复紫外线诱导DNA损伤,在I. cordata的转录组序列中发现了6?4光裂解酶,光裂解酶CPD I和CPD II基因,而C. racovitzae转录组序列中仅找到了光裂解酶CPD II基因。尽管南极红藻中这些特有基因的功能有待进一步的验证,但是本文为后续研究红藻的南极极端光环境适应机制提供了方向。     

基于转录组数据的青蛤微卫星标记开发与验证

本研究利用青蛤(Cyclina sinensis)的转录组信息开发微卫星标记,共获得12418个微卫星位点。其中单核苷酸重复次数最多,共8422个,占比67.08%;其次是三核苷酸重复,共1501个,占比12.09%;双核苷酸的重复有1419个,占比11.43%。在所有重复单元类型中,A/T重复出现频率最高,占单核苷酸重复的48.75%。随机选取81对引物进行微卫星标记验证,最终获得27个具有多态性的微卫星标记。对30个青蛤进行多态性位点检测和评价,共扩增到等位基因99个,每个位点的等位基因数Na为2~6个,期望杂合度He为0.0333~0.8085,观测杂合度Ho为0.0000~0.6786,多态信息含量(PIC)为0.0323~0.7645,有19个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡(p<0.01)。本研究开发的微卫星标记为青蛤的分子遗传学研究、种质鉴定和自然种群资源保护等研究提供了基础数据。