比较转录组与泛转录组测序

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经典案例

转录组测序揭示须弥芥对青藏高原环境的适应机制

Transcriptome sequencing of Crucihimalaya himalaica (Brassicaceae) reveals how
Arabidopsis close relative adapt to the Qinghai-Tibet Plateau

期刊:Scientific reports
影响因子:5.578
发表单位: 云南大学、中国科学院、中国科学院大学、复旦大学、东卡罗来纳州立大学
发表时间:2016年2月

一、研究背景

青藏高原的极端环境使其成为研究植物适应进化机制的理想场地。须弥芥分布于青藏高原地区,是拟南芥的近缘物种,是研究物种形成和生态适应性的理想材料。本研究通过转录组测序,鉴 定出了49,438个须弥芥基因,并与5个近缘种比较,揭示了须弥芥适应青藏高原环境的复杂机制。

二、方法流程

取材

分别选取发育15d和30d的须弥 芥叶、茎、根混样进行转录组测 序,每组2个重复。

建库

TRIzol提取各样本的total RNA, 构建真核普通转录组文库。

测序

Illumina HiSeq 2500

分析

De novo组装、转录本注释、 同源基因鉴定、正向选择分析

三、研究结果

1. 须弥芥基因注释

对鉴定出的unigene进行比对注释,共有39,189 (79.26%)个unigene得到了注释,亲缘关系最近的 三个的物种是荠菜、琴叶拟南芥、拟南芥。

2. Orthogroups鉴定与选择分析

本研究共鉴定出了22,572个Orthogroups,包含 152,769个基因。其中10,487(46.46%)个 Orthogroups在分析的6个物种中均存在。进化树分 析表明须弥芥与荠菜亲缘关系最近,与各物种的 dN/dS均集中在0.1-0.2。

3.正向选择基因的功能分析

对须弥芥中正向选择基因(PSG)进行GO和KEGG 分析,发现这些基因在辐射响应、DNA修复、氮代 谢、细胞稳态等方面显著富集,这些特性正是须弥 芥适应青藏高原环境必备的。

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四、研究结论

植物生长的固着性使其进化出了复杂的调控机制来应对周遭环境的变化。本研究通过对须弥芥的转录组测序和进化分析,研究了其适应青藏高原环境的复杂机制,为研究植物进化提供了 重要信息。

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