服务热线:025-85381280
文献解读

集思慧远全新高通量产品——动植物细胞器高通量测序

发布日期:2019-03-20 浏览次数:136


  在高等生物细胞内除了细胞核遗传外,细胞质遗传也是很重要的一方面,其主要物质是——线粒体和叶绿体。然而由于受到各项技术的限制一直以来研究的甚少。随着高通量测序技术的发展和生物信息算法的改进, 越来越多的动植物线粒体和叶绿体基因组被破译组装出来。由于细胞器基因组序列也能为研究生物的分子生态及进化提供了重要的资源和信息,因此细胞器基因组测序也掀起了新的热潮。

  

  技术流程

  

  

  

  经典案例 1 莲的线粒体基因组揭示古老进化遗迹

  

  The mitochondrial genome map of Nelumbo nucifera reveals ancient evolutionary features (Scientific Reports, 2016, IF=5.2)

  莲是一种白垩纪晚期的进化遗迹。 本文对莲的线粒体基因组进行 SMRT 平台测序, 并对叶绿体基因组进行 de novo组装以及注释。 结果共组装出 524,797bp 莲的线粒体基因组, 共包含 65 个基因, 其中 40 个编码蛋白的基因、 3 个 rRNA基因以及 20 个 tRNA 基因。 由 15 个共线性基因构成的基因簇在不同的植物中是保守的。 在编码蛋白的基因中鉴定到大约 700 个 RNA 编辑位点。 通过选择压力分析鉴定到来自叶绿体的 19 个片段和 7 个 tRNA。 这些结果表明莲的线粒体基因组在进化过程中是保守的, 包括源于叶绿体基因组的插入片段。

  

  

  经典案例 2 杨梅叶绿体基因组

  

  The Complete Chloroplast Genome of Chinese Bayberry (Morella rubra, Myricaceae): Implications for Understanding theEvolution of Fagales ( Frontiers in Plant Science, 2017, IF=4.298)

  

  杨梅是一种重要亚热带常绿的果树。 本文利用二代测序技术组装出三个杨梅个体的叶绿体基因组, 并用于山毛榉目物种的系统发育研究。 组装出的叶绿体基因组大小分别(159,478bp, 159.568bp, 159.586bp) , 其中包括 111 个unigenes(77 编码蛋白基因、 30 个 tRNAs、 4 个 rRNAs、 18 个重复元件) 。 其中一段倒位重复区域(26,014-26,069bp)被一个大单拷贝区域(88,683-88,809bp) 和一个小单拷贝区域(18,676-18,767bp) 隔开。 通过比较四种具有代表性的山毛榉目物种的叶绿体基因组发现, 叶绿体基因组大小的变化主要是由间隔序列的变化引起, 而不是因为基因的缺失、假基因化、 倒位重复区的收缩或扩张, 同时系统发育分析结果表明杨梅科和胡桃科的亲缘关系最近。