辣椒组学分析平台PepperHub的构建

发布时间：2020-06-12 16:13

【摘要】：辣椒(Capsicum annuum L.)是一种重要的园艺蔬菜作物,辣椒对不同农业气候有很强的适应性,广泛种植于世界各地。辣椒果实中维生素C、维生素A、维生素B_6含量丰富,是人们膳食营养的重要组成部分。辣椒果实的形状、大小、色泽、口味丰富多样,这种多样性使其成为果实发育生物学研究的一个重要模型。辣椒与其他茄科植物相比基因组庞大(约3.3Gb)且重复序列占比高(81%)、病毒诱导的基因沉默困难、遗传转化体系不成熟,种种原因致使辣椒相关研究进展缓慢。此外,缺乏一个综合性的辣椒生物信息平台也在一定程度上阻碍了辣椒组学的研究。基于前人的研究成果和本研究团队新的测序数据及其分析结果,本研究构建了PepperHub辣椒组学生物信息平台,其主要研究成果如下:1.下载已公布的CM334辣椒和Zunla辣椒的基因组序列和基因注释文件,组装并注释pacbio三代重测序得到的“6421”株系辣椒基因组数据,利用GBrowse基因浏览器可视化各组数据,结合本地安装的BLAST工具和建立的辣椒文库共同构建Gemome模块。2.处理分析测序得到的根、叶、花、果实在不同发育时期的转录组数据和根、叶喷施脱落酸、赤霉素等生长调节剂或高盐、低温等逆境处理后的转录组数据。基于分析后的数据,利用Perl语言、R语言编写脚本展示基因在各个组织的不同发育时期的表达状况和基因在喷施生长调节剂后和不同非生物胁迫下的表达状况,比较基因在各个组织的不同发育时期的表达差异和基因在喷施生长调节剂后和不同非生物胁迫下的表达差异,构建某一基因与其相关基因的共表达网络。3.利用已发表的辣椒sRNA数据库和miRNA列表编写sRNA注释文件和miRNA注释文件,并用GBrowse可视化不同辣椒sRNA和known miRNA、novel miRNA在基因组中的分布。同时构建miRNA靶基因数据库,检索特定名称、特定序列的miRNA在辣椒基因组中的靶基因。4.分析处理辣椒基因组重测序数据,找出辣椒基因组的SNP和InDel位点,并用其生成注释文件。用GBrowse读取注释文件,可视化SNP和InDel位点。建立SNP、InDel数据库,查询特定区域的SNP、InDel位点。5.使用HTML、CSS、JavaScript、Perl等工具和语言将各个功能模块整合成一个综合性辣椒生物信息平台——PeperHub。
【图文】：

图12016年世界各国辣椒产量分布地图

序列,主页

人的研究进展类动植物信息分析平台息分析平台收集、存储、共享一个物种的相关信息。研究人员解物种信息、跟踪科研进展，下载基因组数据、分析比对序列基因结构、变异位点、基因表达等信息。由于平台的实用性和研究物种均建立了各自的信息分析平台，，如果蝇、线虫、斑马水稻、蔷薇科各物种、柑橘属各物种等。The Arabidopsis Information Resource）是为拟南芥研究者提供生物学信息的综合性网站（图 2），它整合并提供了全基因组信功能、基因表达、基因组图谱、基因标记、遗传物理图谱、蛋株突变图像、种子材料、相关出版物和研究社区的信息。网站将各种数据和信息紧密的连接在一起。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S641.3

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