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《分子植物育种》2021,19(8):2564-2569
车前属(Plantago)植物车前(Plantago asiatica)和大车前(Plantago major)是中国传统药用植物。本研究采用流式细胞术与K-mer分析方法对车前和大车前的基因组大小进行测定,为后续全基因组测序提供参考。实验过程采用木本植物缓冲液(woody plant buffer, WPB)解离并制备车前和大车前嫩叶材料的细胞核悬浮液,以玉米基因组DNA为对照,通过流式细胞仪测定经碘化丙啶(propidium iodide, PI)染色的车前属植物细胞核样品的荧光强度,计算基因组大小。此外,本研究采用高通量测序技术对车前和大车前进行双末端测序,同时利用K-mer法估计基因组大小,并分析杂合率、重复序列和GC含量等信息。结果显示,利用流式细胞术测得车前基因组大小约为2 386.01 Mb;大车前基因组大小约为743.14 Mb。而通过基因组测序,分别获得了78 Gb的车前和58 Gb的大车前基因组数据。K-mer分析的结果表明,车前基因组大小约为2 161.54 Mb,测序深度为36 X;大车前基因组大小约为701.17 Gb,测序深度为80 X,K-mer分布曲线图显示车前和大车前都是低杂合基因组,车前基因组含有较高比例的重复序列(51.72%)。研究结果为揭示车前属植物基因组大小的进化提供了重要证据,也为后续三代全基因高通量测序和组装提供了必要的数据参考。 相似文献
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贝母属植物是中国中药材的宝库,由于形态上难以区分,在民间应用、临床应用和中药市场中还存在混淆应用、以次充好的现象,急需开发基于新型分子标记位点的精准检测方法。本研究应用多重序列比对、SNP筛选等生物信息学分析手段,对贝母属15种植物28条叶绿体基因组序列进行分析。结果发现,贝母属叶绿体基因组DNA同源性达97.22%,通过分析共发现SNP位点5879个,其中川贝母类鉴别候选位点71个,川贝母鉴别候选位点4个,瓦布贝母鉴别候选位点37个,太白贝母鉴别候选位点147个,浙贝母鉴别候选位点91个,湖北贝母鉴别候选位点271个,平贝母鉴别候选位点1393个,伊贝母鉴别候选位点89个。本研究还对SNP位点在精准鉴定、精确定量应用方面进行了讨论,可为川贝母中药资源鉴定提供技术支撑。 相似文献
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为了解药食同源植物赤苍藤的基因组大小、基本结构特征及确定适合该物种的基因组测序方案,本研究采用流式细胞术,结合基于K-mer分析的全基因组调查和生物信息学,测定和分析赤苍藤基因组。结果表明,流式细胞术估算赤苍藤的基因组大小为2.0～2.2 Gb;Survey分析获得赤苍藤有效数据152 Gb,估计基因组大小约为2 103.11 Mb,杂合率为0.90%,重复序列比例为75.20%,基因组GC含量约为38.50%,推测赤苍藤基因组大小约为2.1 Gb,并初步判断其具有较高的重复序列和杂合率。本研究结果确定了赤苍藤基因组为复杂基因组,可为后续开展全基因测序时的策略选择提供重要参考,为下一步开展全基因组图谱绘制、挖掘重要功能基因提供了有效数据。 相似文献
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山胡椒是一种果实富含油脂、根茎叶具较高药用价值的经济树种。现阶段山胡椒基本处于野生状态,分析山胡椒的基因组大小特征及自然群落个体倍性,对促进该物种种质挖掘利用具有重要意义。本研究通过流式细胞术和K-mer频数分析两种方法对山胡椒基因组大小进行预测,并利用前者分析三个山胡椒自然群体(河南鸡公山,贵州梵净山和台湾大肚山)的个体倍性。流式细胞术以山苍子(2n=2x=24)作为内标。K-mer频数分析通过对其基因组DNA进行Illumina测序,得到过滤数据218.64 Gb。流式细胞实验结果显示,山胡椒基因组大小约为2.32 Gb,而K-mer频数分析显示其基因组大小约为2.22 Gb,杂合率为1.42%,重复率为76.75%。本研究共检测了123份个体,获得结果 118份,结果显示全为二倍体。综合两种分析方法,本研究认为山胡椒是高杂合、高重复物种,基因组大小为2.22～2.32 Gb。个体倍性鉴定结果表明,不论是有性生殖还是孤雌生殖,中国境内的山胡椒野生型个体基本为二倍体,自然种群倍性处于稳定状态。研究结果可为后续山胡椒的基因组学、生殖学研究与利用等相关工作提供参考。 相似文献
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《分子植物育种》2016,(4)
银叶真藓(Bryum argenteum Hedw.)是藓类植物真藓科真藓属的模式种。世界广布种。该研究以银叶真藓为试材,采用流式细胞术,首先选用同属于藓类植物而且已公布基因组大小的小立碗藓(Physcomitrella patens)作为内参,估算得到银叶真藓基因组大小为568~589 Mb。鉴于参照的小立碗藓基因组大小为487 Mb是测序结果,可能在实际反映其基因组大小上有偏差,所以作者又选取了既有测序结果(125 Mb)又有流式细胞术估算基因组大小数据(157 Mb)的拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为内参,对银叶真藓基因组大小进行了再次估算。结果表明,银叶真藓的基因组大小为728.09±77.84 Mb,1CDNA含量约为0.75 pg。该研究所得数据有助于银叶真藓基因组测序的研究。 相似文献
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以卷叶贝母根为外植体,建立其愈伤组织快速繁殖体系,研究了不同消毒时间和激素配比对卷叶贝母根外植体诱导愈伤组织与增殖的影响。结果表明,卷叶贝母根快速诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+2 iP 1.0 mg·L-1+NAA 0.6 mg·L-1+头孢曲松钠300 mg·L-1+香蕉汁200 mg·L-1,培养30 d愈伤组织诱导率为85.41%;根愈伤组织的最佳增殖培养基为B 5+2,4-D 3.0 mg·L-1+KT 0.5 mg·L-1+多效唑1.0 mg·L-1+活性炭1.5 mg·L-1,培养30 d其增殖倍数可达3.26倍。本实验实现了以卷叶贝母根为外植体的愈伤组织快速诱导和增殖培养,有效地提高了卷叶贝母植物器官的利用率,并为保护卷叶贝母植物资源提供了重要的途径。 相似文献
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不同栽培方式对马尔康地区暗紫贝母生长影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为给马尔康地区暗紫贝母的栽培提供依据,笔者研究了除草、施肥和整地、种植密度以及覆盖土厚度对暗紫贝母生长高度和存活率的影响。结果表明：覆盖土的厚度对暗紫贝母的生长和存活率无显著影响,而整地和种植密度对其影响显著,除草和施肥在一定的时间段影响暗紫贝母生长和存活率。综合来看,贝母的栽培需要较低的种植密度（60000株/hm2）,在播种后第1个月,不适宜施肥和除草;第2个月适当的施肥有利于贝母的生长;到第3个月,除草和施肥对其生长无显著影响。 相似文献
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作为藻类和维管植物之间的过渡类群,苔藓植物不仅占有重要的进化地位,它同时可作为园艺上的观赏植物。目前对很多苔藓植物的培养条件、基因组大小等信息非常缺乏,且已进行基因组测序的苔藓物种较少,这些都严重制约了苔藓植物系统学的研究和资源利用。本研究以基因组大小为942 Mb的野生番茄(Solanum pennellii)为内标,采用流式细胞术对5种苔藓植物的基因组大小进行测定,结果表明,拟短月藓(Brachymeniopsis gymnostoma)的基因组大小约为391.40 Mb,绒叶青藓(Brachythecium velutinum)的基因组大小约为386.96 Mb,尖叶梨蒴藓(Entosthodon wichurae)的基因组大小约为441.01 Mb,桧叶白发藓(Leucobryum juniperoideum)的基因组大小约为493.21Mb,明叶藓(Vesicularia montagnei)的基因组大小约为337.94Mb。本研究为苔藓植物的全基因组测序、分子生物学研究、亲缘进化研究以及园艺苔藓品种开发和育种等方面提供重要信息。 相似文献
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《分子植物育种》2020,(15)
为获得兜兰属植物基因组DNA的高质量提取方法,以麻栗坡兜兰(Paphiopedilum malipoense)、紫纹兜兰(Paphiopedilum purpuratum)、长瓣兜兰(Paphiopedilum dianthum)、硬叶兜兰(Paphiopedilum micranthum)和带叶兜兰(Paphiopedilum hirsutissimum)植物成熟叶片为试材,采用CTAB法、改良CTAB法、高盐低pH法和SDS法提取五种兜兰属植物基因组DNA,用琼脂糖凝胶电泳和分光光度计法分别检测所得总DNA的完整性和纯度。结果表明应用改良CTAB法从五种兜兰属植物中均可提取获得较高质量的基因组DNA,其它三种方法提取获得的兜兰属植物基因组DNA质量差异较大,CTAB法可从紫纹兜兰、长瓣兜兰和硬叶兜兰中提取获得较高质量的基因组DNA,SDS法可从麻栗坡兜兰和带叶兜兰中提取获得较高质量的基因组DNA。兜兰属植物基因组DNA的高质量提取方法获得为后续以核酸为基础的功能基因克隆和表达等分子实验提供了依据。 相似文献
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《分子植物育种》2017,(2)
鹅掌楸属树种是珍稀的第三纪孑遗树种,也是优良用材兼园林绿化树种。但其分子生物学研究进展缓慢,全基因组的破译成为鹅掌楸属树种分子生物学研究深入开展的关键。本研究基于Illumina测序平台首次对鹅掌楸基因组的大小进行测定,通过生物信息学方法对其重复序列情况和杂合率等基本信息进行了预估,并进行了初步组装。主要结果如下:(1)鹅掌楸全基因组大小预估为1.57 Gb;(2)鹅掌楸基因组的杂合率和重复序列比例分别为0.93%和58.58%;(3)鹅掌楸属于高重复高杂合基因组,建议后续可以采用二代+三代(Illumina+Pac Bio)测序技术相结合的策略,辅以Hi-C技术以及相应的拼接软件,有利于鹅掌楸高质量全基因组图谱的获得。 相似文献
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檀香科植物具有极高的观赏价值与经济价值,其中大多数为半寄生物种,包括兼性半寄生与专性半寄生类型,在半寄生类植物系统发育研究中具有重要的地位。本研究以檀香科12个半寄生物种叶绿体基因组序列为研究对象,分析其基因组基本特征、基因组比较以及系统进化关系。结果表明：(1)基因组特征分析方面：与典型的被子植物叶绿体基因组相比,檀香科半寄生物种叶绿体基因组略有缩短。檀香科物种密码子偏好性与其他陆生植物一致,密码子第三位更偏好A或T。重复序列和SSR序列鉴定结果表明,槲寄生属物种与其他物种在序列数目和长度上存在差异。(2)基因组比较分析发现,部分檀香科植物IR区域扩张引起了LSC-IR边界改变,IR-SSC区域差异是边界处基因区域倒置的结果。此外,部分蛋白编码基因(ndh, infA, matK,rpl33和ccsA)被假基因化或完全缺失。(3)基于叶绿体全基因组序列构建的系统发育树揭示了檀香科物种之间的进化关系,结果显示檀香科半寄生物种叶绿体基因组可能以谱系特异性方式进化。本研究结果为檀香科种间鉴别、SSR分子标记开发、系统发育和叶绿体基因组进化提供了理论基础。 相似文献
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毛叶樟为樟科樟属常绿阔叶芳香树种,为了解其叶绿体基因组结构及系统发育,本研究利用高通量测序技术,绘制了毛叶樟叶绿体基因组物理图谱,分析了基因组序列特征。毛叶樟叶绿体基因组全长为152 763 bp,GC含量为39.16%,具有一个大单拷贝区(large single-copy, LSC)、一个小单拷贝区(small single-copy,SSC)和两个反向重复区(inverted repeats, IRs),大小分别为93 684、18 931和20 074 bp,共注释得到125个基因,包括36个tRNA基因,8个rRNA基因和81个蛋白编码基因,密码子偏向使用A/T碱基。MISA分析共检测出122个SSRs位点,富含A-T重复。核酸多态性分析结果显示3种樟属植物间的变异度较小,5种樟科植物的变异度较大,其SSC区域为高变区(Pi>0.2),包括ycf1、ccsA、psaC、rpl32和一系列ndh基因的蛋白编码区。系统分析结果支持毛叶樟为樟组植物,与细毛樟、云南樟聚为一小枝,亲缘关系更近。本研究为毛叶樟保护工作提供重要的遗传背景信息,也为樟属植物的系统进化及分类鉴定研究提供... 相似文献
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《分子植物育种》2020,(12)
植物光敏色素B (PHYB)是一种可吸收红光/远红光的光受体,参与调控植物光形态建成、开花时间、种子萌发等生长发育过程。本研究在芸薹属白菜(AA)、甘蓝(CC)、甘蓝型油菜(AACC)、黑芥(BB)和芥菜(AABB)中鉴定了9个PHYB基因,其中芸薹属A基因组和B基因组中均只有1个PHYB基因,而C基因组中有2个PHYB基因。C基因组中定位在MF2亚基因组上的BoPHYB2和BnCPHYB2有较多的片段缺失。比较分析芸薹属PHYB基因上游调控序列发现这些PHYB基因中均有多种光调控元件,每个PHYB基因上游均有2个保守的G-box元件,在其两侧至少有2个SORLIP2元件。基于转录组测序数据,显示白菜BrPHYB基因在根、茎、叶、花和角果中以及在不同胚胎发育阶段均有表达。通过对全基因组已测序的芸薹属植物PHYB基因的鉴定、进化关系、启动子基序及基因表达等分析,对进一步深入研究芸薹属植物PHYB基因提供了理论依据。 相似文献
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本研究采用Illumina NovaSeq测序平台对椭圆叶花锚叶绿体基因组(cpDNA)进行测序,通过组装获得了其叶绿体基因组全长序列153 341 bp,GC含量为38.2%。注释得到135个基因,包含88个蛋白编码基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因和2个假基因。用生物信息学方法对获得的cpDNA进行简单重复序列分析和密码子偏好性分析。结果显示：(1)椭圆叶花锚cpDNA中共有173个符合条件的SSR位点。其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸和六核苷数分别为128、34、4、6和1,未发现五核苷酸重复基序。(2)椭圆叶花锚cpDNA亮氨酸使用频率最高,半胱氨酸使用频率最低。基于17种植物构建的系统发育树显示,椭圆叶花锚所在的花锚属与獐牙菜属亲缘关系最近。本研究为椭圆叶花锚种质资源鉴定、评价以及亲缘关系研究提供依据。 相似文献
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芸薹属作物基因组研究进展及其在育种中的意义 总被引：1，自引：0，他引：1
芸薹属是芸薹科(旧称十字花科)中最为重要的一个属,属内包含许多重要的蔬菜、油料及饲料作物。有鉴于此,几十年来人们对芸薹属栽培种基因组进行了广泛、细致而深入的研究。这些基于普通细胞学、分子细胞遗传学以及比较基因组学的研究结果不仅在宏观和微观水平上初步揭示了芸薹属不同基因组的结构及相互关系,也在芸薹属作物的传统和现代分子育种中得到了广泛应用。可以预见,芸薹属作物基因组的研究,将随着芸薹属作物的基因组测序和芸薹科植物比较基因组项目(BMAP)的开展,以及表观基因组、转录组及蛋白组研究的介入而得到进一步的深化,也必将把芸薹属作物的遗传改良推向一个新台阶。 相似文献
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转座子和逆转座子的大量插入,是高等植物基因组进化的重要动力。作为植物基因组研究热点的禾本科植物之一,毛竹基因组大小约为2 Gb,60%为重复序列,长末端重复序列型逆转座子(LTR逆转座子)则占全部重复序列的一半以上,然而目前对毛竹基因组中LTR逆转座子及进化情况知之甚少。本研究利用已发表的毛竹基因组序列,首次通过大数据筛查预测获得9436个平均长度10.3 kb的全长LTR逆转座子。通过分析,我们估算出毛竹LTR逆转座子插入基因组的时间主要分布于200~500万年前,晚于毛竹基因组四倍化的时间。研究还发现了29个位于全长LTR逆转座子内部、有转录组序列支持的蛋白编码基因,这些毛竹基因均不符合所在基因组区段的毛竹-水稻基因共线性关系,且位于LTR逆转座子内部的基因与存在于染色体其他位置的同源基因在表达模式上有着较大差异。本研究首次尝试从LTR逆转座子的角度探索毛竹基因的进化历程,也为今后的植物基因组研究提供了重要的基础数据。 相似文献