韭(Allium tuberosum)叶绿体基因组及其特征分析

以韭(Alliumtuberosum)叶绿体基因组为研究对象，利用Illumina NovaSep高通量测序技术对韭叶绿体基因组进行测序，研究了韭叶绿体基因组结构、密码子偏好性、简单重复序列、叶绿体基因组的比较和系统发育，以期为韭分子标记开发、种质资源鉴定和开发利用提供参考依据。结果表明：韭叶绿体基因组全长154 056 bp,共注释133个基因，包括tRNA 38个，rRNA 8个，蛋白编码基因87个；韭cpDNA密码子偏爱以A或U结尾，Leu使用频率最高，Cys使用频率最低；在叶绿体基因组中共检测250个SSR位点，其中单核苷酸重复数量最多(164个),六核苷酸重复最少(1个);基因组IR边界未出现明显的扩张和收缩；系统发育分析显示，野韭和韭亲缘关系最近。     

蒙古扁桃叶绿体遗传特征分析

以古老孑遗植物蒙古扁桃为试材,基于Illumina HiSeq X^Ten平台测序,采用生物信息学分析方法,研究了蒙古扁桃叶绿体基因组特征和系统发育情况,以期为蒙古扁桃和近缘种物种鉴定、系统发育地位以及早春观赏植物和西北荒漠草地植物的育种培育提供参考依据。结果表明：蒙古扁桃叶绿体基因组为四分体式结构。其蛋白编码基因共编码26 428个密码子,有29种是偏好密码子。密码子UUU数目最多,达1 034个;密码子GCG数目最少,为137个。编码亮氨酸的密码子数目最多(2 637个),占总量的9.98%;编码色氨酸的密码子数目最少(531个)仅占到1.94%。根据设置参数,发现蒙古扁桃叶绿体基因组中串联重复有16个,SSR位点有31个。SSR大多位于基因间区IGS和LSC区域。SSR中未检测到三核苷酸重复。基于叶绿体全基因组序列数据发现蒙古扁桃与桃亚属的桃和甘肃桃亲缘关系较近。     

杜梨叶绿体基因组分析

利用高通量测序平台对杜梨（Pyrus betulaefolia）进行测序，并对其叶绿体全基因组序列的结构特征进行分析。结果表明，杜梨叶绿体基因组与大多数高等植物一样，具有典型的环状双链四分体结构。其叶绿体基因组大小为160 058 bp，共检测到61 个SSR 位点（58 个单核苷酸重复和3 个二核苷酸重复）和56 个RNA 编辑位点，这些RNA 编辑位点均引起了氨基酸的变化。与砂梨（Pyrus pyrifolia）、川梨（Pyrus pashia）和桃叶梨（Pyrus spinosa）的叶绿体基因组比较，其基因种类和数量都比较保守，表明了梨属植物进化的缓慢性。在4 个梨属植物中共检测到351 个SNP 和217 个InDel。     

贵州威宁红花油茶的叶绿体基因组特征分析

对威宁红花油茶（Camellia weiningensis）的叶片高通量测序数据进行叶绿体全基因组的组装和注释分析。其叶绿体全基因组长为156 490 bp，包含典型的四分体结构，序列已登录GenBank（MK820035）。叶绿体全基因组比较分析表明，与其他山茶属物种一样，其结构与基因排序均保守，但在基因组的反向重复区边界处表现出明显区别。简单重复序列（SSR）分析表明，全基因组仅包含51个单核苷酸重复的SSR，且仅为A/T重复类型。系统发育分析表明，威宁红花油茶与腾冲红花油茶亲缘关系最近，但其所处分支包含的4个山茶属物种的分组与传统分类不一致。     

三樟黄贡椒叶绿体基因组特征研究

三樟黄贡椒是中国十大名椒之一,其叶绿体基因组全长为156759 bp。通过重复序列分析和密码子偏好性分析,发现有长串联重复序列5个,长散在重复序列28个,简单重复序列(SSR)159个;叶绿体基因组密码子偏好性较弱,偏好使用A/U结尾的密码子。本研究明确了三樟黄贡椒叶绿体基因组信息,丰富了辣椒属叶绿体基因组数据库,并将为三樟黄贡椒种质资源鉴定评价和开发利用提供数据支持。     

中国石蒜属种间关系的trnH-psbA序列分析

 利用叶绿体基因trnH-psbA序列对石蒜属16种（含1变种）的种间关系进行了分析。结果表明：所测物种的序列全长在546 ~ 641 bp,GC含量为35.86% ~ 36.41%,其核苷酸变异位点14个,信息位点5个,这些位点可以区分石蒜属物种;供试材料聚为3类,除中国石蒜、忽地笑和玫瑰石蒜的系统位置有所不同外,与经典分类基本一致。叶绿体基因trnH-psbA序列可以有效地鉴别石蒜属物种及分类,是一种有效分子标记。     

韭菜全长转录组SSR信息分析及分子标记开发

利用MISA软件筛选韭菜（Allium tuberosum）全长转录组测序获得的49 876条（大于500 bp）转录本序列（89.44 Mb），共检测出13 111个SSR位点，分布在10 332条转录本中，SSR出现频率为26.29%，平均分布距离为6.82 kb。在搜索的6种SSR位点类型中，1 ~ 3个核苷酸重复类型占主要地位，占总SSR位点数的98.74%，其中单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复类型分别为66.55%、12.52%、19.67%。发现重复序列的基序有103个，其中二核苷酸和三核苷酸重复类型中出现频率高的基序有AC/GT（2.54%）、CA/TG（2.29%）、GAA/TTC（1.85%）和AAG/CTT（1.60%）。重复序列的长度在10 ~ 289 bp之间，其中小于20 bp的有11 128个（84.88%），大于20 bp的有1 983个（15.12%）。根据这些SSR位点，共设计出3 311对SSR引物，在随机选取的208对引物中有164对（78.85%）能进行有效扩增，其中39对引物在24份韭菜种质资源中表现出多态性。利用多态性引物SSR41，鉴定出‘马蔺韭’ב791’后代中的6株有性生殖后代。以上结果表明，基于韭菜全长转录组测序开发的SSR标记可以为韭菜的遗传多样性分析、种质资源鉴定和有性生殖后代筛选提供充足可靠的标记来源。     

灵芝科真菌的全基因组特征分析

为解析灵芝科真菌的全基因组结构和功能，研究采用MISA、Codon W软件对赤芝、紫芝、松杉灵芝、重伞灵芝、狭长孢灵芝、Ganoderma sp. BRIUMSc、白肉灵芝、南方灵芝等8个真菌全基因组的重复序列、SSR位点和密码子偏好性进行了生物信息学分析。通过8种灵芝科真菌基因组两两比对，发现SSR数量与基因组大小无显著相关性，SSR类型都以短重复类型（单核苷酸至三核苷酸）为主，SSR位点在基因组中的密度不一。灵芝科真菌的全基因组序列的密码子偏好性分析表明，灵芝科真菌倾向于使用GC丰富的密码子以及使用G/C结尾的密码子。与毕赤酵母相比，8个灵芝科真菌基因密码子使用模式更接近于酿酒酵母和大肠杆菌，它们可能更适合与灵芝科真菌互为基因异源表达宿主。     

君子兰的繁殖及养护技术要点

君子兰（Clivia miniata）原产于非洲南部，为石蒜科君子兰属多年生常绿草本花卉。品种有狭叶君子兰、大花君子兰（又名上花君子兰）和垂笑君子兰（又名细叶君子兰），常见栽培的是后两种。君子兰叶态优美，形似剑，所以又名剑叶石蕊。叶基部套叠成鳞片状，象一股粗壮的喷泉平地涌出，而有光泽。花姿态优美，端庄典雅，受到广大养花者的喜爱。     

蒙古韭叶绿体微卫星特征分析

以蒙古韭为试材，采用Illumina NovaSep高通量测序技术对叶绿体基因组进行测序，MISA v1.0软件对叶绿体基因组微卫星进行搜索，研究了蒙古韭叶绿体微卫星特征，以期为蒙古韭的鉴定、居群遗传学研究和系统发育研究提供参考依据。结果表明：在蒙古韭153 376 bp的叶绿体全基因组序列上共识别出260个SSR位点，平均每590 bp出现一个，主要分布于大拷贝区。cpSSR重复序列共有5种类型，其中单碱基重复序列最多，为181个，约占重复序列总量的66.79%,其次是三碱基重复序列，共65个，约占重复序列总量的23.99%,五碱基最少，仅占0.37%。cpSSR长度区间为8～29 bp,从整体来看，主要集中在8～10 bp,在该范围内共有197个，占SSR总数的75.77%;长度≥20 bp的有9个，结果表明蒙古韭叶绿体基因组上的微卫星位点大多数具有多态性的潜能。     

桑叶葡萄叶绿体基因组及其特征分析

桑叶葡萄(Vitis ficifolia)是中国重要的葡萄属野生资源。以桑叶葡萄'九里沟桑4号'为试验材料,利用Illumina HiSeq PE150测序平台完成了其全基因组重测序,并组装了其叶绿体基因组。注释结果表明,桑叶葡萄叶绿体基因组全长160 751 bp,呈典型的四分体结构,其大单拷贝区(large single copy,LSC)、反向重复序列(inverted repeat,IR)和小单拷贝区(small single copy, SSC)的长度分别为88 971、26 355和19 070 bp。注释共得到133个基因,包含88个蛋白编码基因,8个rRNA基因,37个tRNA基因。在桑叶葡萄中共搜索到84个SSR位点,其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸和五核苷酸重复基序个数分别为55、8、9、9和3个。用MEGA软件,通过邻接法对包括5个葡萄种类的32个种的叶绿体基因组序列进行聚类分析,结果表明,桑叶葡萄与山葡萄(Vitis amurensis)、欧亚种'黑比诺'(V.vinifera'Pinot Noir')、夏葡萄(V.aestivalis)以及圆叶葡萄(V.rotundifolia)具有较近的亲缘关系。     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列，基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异，从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp，共有173个多态性变异位点，其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中，trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个，单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个，合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775，Pi = 0.02143），最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481，Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854，Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中，4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著，楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部，不同居群间基因交流频繁，多数居群间遗传分化较少，与地理距离不完全相关。     

茶树CsMAPK3的全长克隆及其逆境表达分析

以‘福鼎大白’茶树为材料,克隆了CsMAPK3的全长cDNA序列(GenBank登录号:MF034662)、基因组序列及其启动子序列。CsMAPK3的cDNA序列全长1700 bp,含有1119 bp的ORF序列,编码373个氨基酸;CsMAPK3蛋白预测为亲水性蛋白,含有多个磷酸化位点;多序列比对和进化树分析表明CsMAPK3 C–末端含有保守的CD结构域,属于TEY类型的A亚家族MAPK;亚细胞定位预测CsMAPK3主要定位于细胞质和细胞核中。CsMAPK3基因组全长4930 bp,包含5个内含子和6个外显子,第1个内含子和第2个内含子较大,分别为1608和1318 bp,外显子长度在130~350 bp之间。克隆获得起始密码子上游1125 bp的启动子区序列,该启动子上含有干旱、低温、高温以及ABA等相关的顺式作用元件。荧光定量表达分析显示,ABA、低温和盐胁迫均能显著上调茶树叶片中CsMAPK3的表达。蛋白互作预测表明CsMAPK3可能与MYBR1互作来响应ABA依赖途径的非生物胁迫过程。综上表明,CsMAPK3可能与茶树抗逆响应密切相关。     

苹果酸度基因（Ma）SSR 标记及遗传分析

 研究果实含酸量的遗传特性及其酸度基因的分子标记可以为果品品质育种提供辅助手段。以果实低酸的‘短枝富士’（Spur Fuji）和高酸的‘粉红女士’（Pink Lady）F₁代群体（216株）为试材，利用SSR（simple sequence repeat）技术，结合集群分类分析法（bulked segregation analysis，BSA）进行了苹果酸度基因（Ma）分子标记研究。经过102对SSR引物的筛选，获得了与果实酸性状紧密连锁的分子标记CH03d12₁₀₄和CH03d12₁₁₈两个位点，连锁距离分别为3.24和2.31 cM。分析表明Ma₁与Ma₂对果实含酸量有控制作用，Ma对ma表现为完全显性。     

柑橘CsNCED3-2的克隆及其响应溃疡病菌侵染的表达分析

柑橘溃疡病是世界柑橘的一种重要病害，对柑橘产业造成严重的经济损失。对柑橘中9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）基因家族进行注释，并克隆出受柑橘溃疡病菌诱导表达的CsNCED3-2，确定了其表达模式。从柑橘全基因组公共数据库共注释出14个NCED基因家族成员，根据系统发育树和功能结构域将其分为4个亚类；CsNCED3-2其序列全长2 377 bp，开放阅读框1 830 bp，编码609个氨基酸，属于RPE65超家族成员和类胡萝卜素双加氧酶家族成员，是非分泌性蛋白；在‘晚锦橙’和‘金弹’叶片注射溃疡病菌后的各个时间点，‘晚锦橙’叶片中CsNCED3-2的相对表达量总体高于‘金弹’，并且两品种的相对表达变化呈相反趋势；与茎、叶和种子相比，CsNCED3-2在两品种果皮中表达量较高；两品种的CsNCED3-2上游启动子均含有参与植物激素和逆境应答相关的顺式作用元件ABRE（脱落酸响应）、TCA-element（水杨酸响应）、MYC/MYB（干旱响应）等，但数量和类型存在差异。     

三色堇转录组SSR分析及分子标记开发

为解决三色堇(Viola×wittrockiana)缺乏共显性DNA标记的问题,利用MISA软件对其转录组测序获得的167 576条unigene进行筛选,共检测出23 791个SSR位点,出现频率为14.20%,平均分布距离为6.75 kb。SSR位点中主导类型为三核苷酸重复,占总SSR的28.31%;其次是二核苷酸重复,占总SSR的12.86%。AG/CT与GAA/TTC分别是二核苷酸与三核苷酸的优势重复基元,分别占总SSR重复类型的4.01%和1.85%。利用Primer 3共设计出6 863对SSR引物。随机选择30对引物进行PCR扩增,其中18对引物可扩增出清晰、可重复条带,并在42份三色堇资源中表现多态性。基于扩增的多态性SSR信息,42份三色堇种质资源的聚类结果与其遗传背景基本一致。本研究中获得的18对SSR引物可为三色堇遗传图谱构建、功能基因定位等提供有力工具。     

牡丹休眠相关基因PsGRASs筛选、克隆和表达特性分析

通过筛选、克隆牡丹PsGRASs基因并进行表达模式分析,初步解析其是否参与牡丹休眠解除,以期为牡丹反季节催花提供候选基因。利用HMM(Hidden Markov Model)模型,基于GRAS基因家族的种子(Pfam号为PF03514)序列,利用BioEdit软件对牡丹花芽休眠的454测序转录组数据进行本地检索,筛选到2个具有GRAS结构域的序列。通过RACE扩增得到了其全长cDNA,其中PsGRAS1序列为2 308 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 848 bp,编码615个氨基酸;PsGRAS2为2 034bp,ORF为1560bp,编码518个氨基酸,两个编码PsGRASs蛋白的同源性为19.87%。进化树结果表明,PsGRAS1蛋白与拟南芥GRAS家族中的DELLA亚家族的GAI和RGLs聚到一个大的分支,PsGRAS2蛋白与拟南芥HAMs(AtSCL6/15/22/26/27)并为一支,说明PsGRAS1和PsGRAS2来自GRAS家族的两个不同分支。组织表达结果显示PsGRAS1和PsGRAS2在牡丹初花期不同组织中表达水平不同,PsGRAS1在叶中表达水平最高,在雄蕊中最低;而PsGRAS2在苞片中表达水平最高,在花瓣中最低。在牡丹花芽休眠解除过程中,PsGRAS1呈下调趋势,低温28 d表达水平最低,而PsGRAS2呈先上调后下调趋势,低温14 d表达水平最高。在外源GA3处理7 d的牡丹花芽中,PsGRAS1的表达显著下降,而PsGRAS2显著提高。这表明PsGRAS1和PsGRAS2都参与了休眠过程,但功能不同。