梅花鹿鹿茸快速生长过程中转录组测序分析及差异表达基因筛选

发布时间：2017-04-03 06:01

  本文关键词：梅花鹿鹿茸快速生长过程中转录组测序分析及差异表达基因筛选，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的应用高通量测序技术对毛桃期（10天）和快速生长期（60天）鹿茸顶端组织进行转录组深度测序以及数据分析，筛选与鹿茸快速生长相关表达基因，对其生长机制进行探究，为进一步研究鹿茸快速生长以及功能基因的发掘奠定基础。 方法采用改良Trizol法提取毛桃期和快速生长期鹿茸顶端组织总RNA，应用琼脂糖凝胶电泳、BioSpec-nano紫外可见分光光度计和Agilent Technologies2100Bioanalyzer分析仪对总RNA质量进行检测和鉴定。采用HiSeq2000SequencingSystem平台及双末端测序方法进行转录组测序，测序原始数据（clear reads）经过Trinity组装软件进行从头组装拼接得到Unigene序列数据。将Unigene序列与蛋白数据库nr、Swiss-Prot、KEGG和COG进行BLASTX比对、GO功能注释及KEGG代谢通路分析。针对不同生长时期的基因进行差异表达分析，筛选与快速生长相关基因并采用qPCR法进行数据验证。 结果1.从鹿茸毛桃期（LA）和快速生长期（LC）顶端组织中提取出的总RNA，经非变性琼脂糖电泳检测28s，18s条带清晰；BioSpec-nano微量紫外可见分光光度计检测样品浓度值分别为2560.85ng/μl和1986.23ng/μl；Agilent Technologies2100Bioanalyzer检测RIN值分别为7.4和8.5，符合建库要求。 2．采用Illumina/Solexa高通量测序技术经去除载体序列、低质量序列后，LA期获得40,721,676clean reads，总碱基数为3,664,950,840nt，97.25%的序列测序质量值均在Q20以上，，GC含量为53.07%；将LA期40,721,676个clean reads进行序列组装拼接，获得112,343个contigs，再将contigs拼接成67,580个unigenes，平均长度为709nt，N50为1292nt；通过蛋白数据库Nr比对，共比对上33,451个unigenes（49.5.%）；将LA期样品进行GO功能注释、COG功能分类和KEGG代谢通路分析，10,667个unigenes被归类到50个GO功能类别中，10,370个unigenes归类到25个COG功能分类中，21,767个unigenes注释到223个KEGG代谢通路中。 3. LC期获得39,787,196clean reads，总碱基数为3,580,847,640nt，97.05%的序列测序质量值在Q20以上，未知碱基数为0.01%，GC含量为51.45%；序列拼接后获得107,848个contigs,再将contigs拼接成63,253个unigenes，平均长度为639nt，N50为1072nt；通过蛋白数据库nr比对，共比对上32,247个unigenes（50.98%）；将LC时期样品进行GO功能注释、COG功能分类和KEGG代谢通路分析，11,936个unigenes被归类到52个GO功能类别中，9,119个unigenes归类到25个COG功能分类中，22,561个unigenes注释到223个KEGG代谢通路中。 4.通过对鹿茸不同生长时期进行GO功能富集分析及KEGG代谢通路差异表达富集分析，共有15,539个差异表达基因注释到GO功能类别中，5,244个差异表达基因注释到235个KEGG代谢信号通路中。 5.通过对鹿茸不同生长时期转录组进行差异表达基因分析，共筛选出10,027条差异表达基因；结合GO功能富集分析及KEGG代谢通路富集分析，进一步筛选出18种转录因子、17种生长因子、16种细胞外基质基因及27种与软骨细胞增殖、分化以及肥大等与鹿茸生长密切相关基因。 6.利用qPCR方法对随机挑选的差异表达基因进行检测，结果显示qPCR表达趋势与转录组数据一致。 结论1.本研究通过高通量测序及数据分析，成功建立了鹿茸快速生长时期转录组数据库，丰富了鹿茸在基因水平及蛋白水平上的数据信息。 2.通过对鹿茸不同生长时期转录组进行差异基因表达分析，筛选出大量鹿茸快速生长过程中相关调控基因，为鹿茸生长机制研究及功能基因发掘奠定基础。
【关键词】：梅花鹿茸 快速生长 转录组 高通量测序 差异表达基因
【学位授予单位】：长春中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R282;R3416
【目录】：

• 中文摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 英文缩略词11-12
• 前言12-13
• 文献综述13-21
• 1 转录组学概述13
• 2 高通量测序技术的发展13-16
• 3 鹿茸转录组学研究16-20
• 3.1 鹿茸概述16-18
• 3.2 鹿茸快速生长的研究18
• 3.3 鹿茸转录组学研究概况18-20
• 4. 本研究的内容和意义20-21
• 实验研究21-52
• 一、实验材料21-22
• 1.1 实验药材21
• 1.2 实验试剂21-22
• 1.3 实验仪器22
• 二、实验方法22-30
• 2.1 样品采集22-23
• 2.2 总 RNA 的提取23
• 2.3 总 RNA 质量检测23-24
• 2.4 Illumina/Solexa 测序文库制备及测序24-25
• 2.5 Illumina/Solexa 测序组装和比对25
• 2.6 Illumina/Solexa 测序数据分析25-27
• 2.7 荧光定量 qPCR 差异表达基因验证27-30
• 三、实验结果30-52
• 3.1 RNA 样品的制备及质量评价30-31
• 3.2 测序产量统计及质量评价31-32
• 3.3 Illumina/Solexa 序列组装结果32-34
• 3.4 组装序列质量评价34-35
• 3.5 序列比对结果35-38
• 3.6 数据分析结果38-52
• 讨论52-65
• 1 Hiseq2000 测序平台鹿茸转录组 Illumina/Solexa 测序52
• 2 鹿茸转录组序列比对分析52-53
• 3 鹿茸转录组序列功能注释以及代谢信号通路分析53-54
• 3.1 Unigenes 的 GO 功能分类53-54
• 3.2 Unigenes 的 COG 功能分类54
• 3.3 Unigenes 的 KEGG 代谢信号通路分析54
• 4 差异表达基因功能及代谢通路分析54-56
• 5 10 天和 60 天鹿茸生长过程中高表达基因筛选56
• 6 10 天和 60 天鹿茸快速生长过程中差异表达基因筛选56-65
• 6.1 差异表达转录因子57-58
• 6.2 差异表达生长因子58-60
• 6.3 差异表达细胞外基质基因60-61
• 6.4 差异表达软骨细胞增殖、肥大以及软骨发育相关基因61-65
• 结语65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-81
• 附录 A81-97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 汪树理;杨保田;王艳梅;;广州产梅花鹿茸和马鹿茸不同部位氨基酸含量的比较[J];氨基酸和生物资源;2008年03期

2 丘明明;;鹿角(茸)研究新进展[J];广西医学;2009年07期

3 滕晓坤;肖华胜;;基因芯片与高通量DNA测序技术前景分析[J];中国科学(C辑:生命科学);2008年10期

4 岳占碰,邓旭明,冯海华;鹿茸角发育与再生机理[J];经济动物学报;2005年01期

5 贺华良;宾淑英;吴仲真;林进添;;基于Solexa高通量测序的黄曲条跳甲转录组学研究[J];昆虫学报;2012年01期

6 吉静娴;钱t

本文编号：283800