服务热线:025-85381280 / 18551854236
文献解读

客户文章|讲讲红千层的生物故事

发布日期:2020-06-28 浏览次数:601

       单个物种的叶绿体基因组组装是完善一个未知物种细胞质中遗传信息的重要工作,而针对与同科或同属水平物种间的进化起源,遗传关系演变过程等物种分化的重要研究,叶绿体基因组也有得天独厚的优势。

       小编带你看看集思慧远客户“一片叶子就能发一篇SCI”系列新文!


杂志:Molecular Biology Reports

IF=2.1


       红千层是中药材之一,味辛辣,性温和,具有消肿化痰、祛风湿的显著功效。临床上常用于治疗感冒、咳嗽、哮喘、撞击伤引起的疼痛和肿胀、湿疹、风湿性关节痛等。本研究展示了从硬毛愈伤组织叶绿体基因组的组装和注释中收集的数据,通过对近缘种的基因组结构和序列数据的比较分析,揭示了IR和LSC/SSC区保守的基因序列,为今后的系统发育研究提供了一个很有建设性的发现。总的来说,本研究红千层基因组资源对桃金娘科植物的进化研究和系统发育研究具有积极意义。


材料与方法


       材料:南京中医药大学仙林校区药用植物园红千层新鲜叶片

       文库:DNA随机打断构建300片段大小的全基因组文库

       测序平台:Illumina HiSeq X Ten


结果解读



1红千层叶绿体基因组特征


       红千层叶绿体基因组长度为158,961bp,其中87,162bp的大单拷贝(LSC)区和18,457bp的小单拷贝(SSC)区由一对26,671bp的反向重复(IRs)区域隔开。该基因组注释到130个功能基因,包括tRNA 37个,核糖体RNA8个,蛋白质编码基因85个。


红千层质体基因组图谱。圆圈内基因顺时针转录,圆圈外基因逆时针转录。不同功能的基因是彩色编码的,内圈较深的灰色表示GC含量,较浅的灰色表示AT含量


红千层叶绿体基因组中的基因数目


红千层叶绿体基因组的碱基组成


叶绿体基因组基因元件分类注释


红千层叶绿体基因组外显子和内含子基因的内含子长度


2密码子使用偏好性


       蛋白质编码基因共有26558个密码子,其中亮氨酸(2822个密码子,占10.63%)是红千层叶绿体基因组中最丰富的氨基酸。异亮氨酸(占8.69%)次之,半胱氨酸仅占1.18%。此外,几乎所有的A/U结尾密码子RSCU值都大于1(RSCU>1),而C/G末端密码子的RSCU值小于1。Trp(UGG)只由一个密码子编码,避免了密码子偏倚。



3重复序列分析


       红千层叶绿体基因组共鉴定出284种ssr,单核苷酸重复序列最丰富(占60.49%)。结果表明,单核苷酸重复序列比其他ssr对遗传变异的贡献更大。单核苷酸A和T重复序列的比例最高(99.02%)。



4Ka/Ks分析

       同义和非同义核苷酸替代模式是研究基因进化的重要标志。为了研究4个拷贝在DNA序列水平上的功能约束,计算了红千层和 Angophora costata的rps2、rpoC2、rpoC1、rpoB之间的非同义突变率(Ka)/同义突变率(Ks)。在该分析中,Ka/Ks值小于1(Ka/Ks<1),说明纯化选择很强。



5桃金娘科物种IR边界的收缩与扩张分析


       在基因组进化过程中,IR的边界将不断扩大和缩小,使得某些基因可以进入IR区域或单拷贝区域。

       比较8个物种的IR边界区域,基因由彩色盒子表示,基因与边界之间的间隙由碱基长度表示,细线代表每个区域的连接点,展示连接点附近的基因信息。



6核酸多样性Pi分析


       Pi(核酸多样性)可以揭示不同物种核酸序列的变异大小,变异度较高的区域可以为种群遗传学提供潜在的分子标记。结果表明,matK、rps16、psaI、rps12、ndhF、rpl32、rps15和ycf1等基因的Pi值较高。



7系统发育分析


       使用14种桃金娘科植物,另外选择响叶杨作为外群构建系统发育树,系统划分了桃金娘科植物的系统发育关系和分类地位。



       总结一下,叶绿体基因组组装+注释+完整的高级分析内容详细解析不同物种间叶绿体基因组间的关系,轻松get一篇2~4分的SCI,可以把文章水平从4区拉到2区。如果您对叶绿体有兴趣,如果您想开拓新的研究,如果您想寻求一家专业的叶绿体基因组分析公司进行合作,那就不要犹豫了,我们就是您最值得信赖的那个公司。


       集思慧远深耕细胞器基因组研究领域,自主研发了一系列动物线粒体、植物叶绿体、植物线粒体研究中的重点、难点的方法工具。目前推出我们采用二代+三代进行植物线粒体基因组测序分析,保证0gap,提高组装准确度。

       如果您有好的材料,我们一起探讨研究方向,叶绿体、线粒体一起做,进行双质体研究,挖掘更多机理和故事,发现有意思的点。欢迎来电咨询:025-85381280。