基于杨梅RNA-Seq的密码子偏好性与果实品质功能基因转录特性分析

【摘要】杨梅(Myricarubra)是我国特色果树,相关的基础生物学研究薄弱,尤其是分子生物学研究刚刚起步。本研究应用RNA-Seq技术,获得了大量序列信息和表达量数据,综合生物信息学分析和实验检测方法,对杨梅密码子偏好性与果实品质功能基因转录特性进行了分析。主要结果如下：1.进行了RNA-Seq及序列拼接。对“荸荠”杨梅不同组织混样和三个不同成熟度果实(转色期、红熟期和完熟期)进行了RNA-Seq,获得了1.92G的测序数据,混合拼接得到了41,239条Unigene,平均长度为531bp。通过与公共数据库比对,约80%的序列得到注释,并鉴定了31,665条序列的编码区。2.进行了杨梅密码子偏好性分析。基于1,066条全长序列,建立了杨梅密码子偏好性表格,鉴定了4个高频密码子和397个高频密码子对,以及26个优先出现的密码子对和141个避免出现的密码子对。从植物界、物种内和序列内三个层面揭示了密码子使用模式。发现RSCU(密码子相对使用频率)比GC3s(同义密码子第三位的碱基频率)可更好地反映植物进化,9组类别的基因受CAI(密码子适应性指数)或GC3s的影响,起始密码子后的第1个密码子的CAI值最低,随后快速增加,继而趋于平缓,可能在蛋白质翻译速率调控中起作用。3.进行了果实品质功能基因转录特性分析。基于杨梅果实成熟期间基因动态变化网络,利用生物信息学手段分析发现花青苷合成相关的结构基因随果实成熟呈上调表达模式,与花青苷积累、色泽加深等表型相吻合；蔗糖磷酸合成酶(SPS)和谷氨酸脱羧酶(GAD)在果实成熟期间表达增强,推测可能是蔗糖积累和有机酸降解的关键调控位点；相关基因的表达模式得到了定量PCR的实验验证。进一步就不同有机酸含量品种进行了RNA-Seq,发现液泡H+-ATPase(V-ATPase)B亚基的基因表达模式与有机酸含量间存在极显著的正相关性,认为可能是造成杨梅品种间有机酸含量差异的主要原因。
【作者】冯超；
【导师】陈昆松；IanFerguson；
【作者基本信息】浙江大学，果树学，2014，博士
【关键词】杨梅；转录组测序；密码子偏好性；果实；品质；有机酸；

【参考文献】
[1]王冰.基于能量均衡的无线传感器网络覆盖算法[D].吉林大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[2]李智卓.ZnO@TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究[D].浙江大学,高分子材料,2012,硕士.
[3]李卉.高血压人群中左室几何模式异常的患病率及危险因素[D].山西医科大学,心内科,2013,硕士.
[4]于宏柱.全自动光栅衍射效率测试仪设计[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[5]周继.可持续发展框架下我国企业绩效分析[D].辽宁大学,会计学,2012,硕士.
[6]方勇杰.模型不确定性对自适应闭环紧急控制设计影响的探讨[J].电力系统自动化,2011,16:49-53.
[7]物探局研究院方法研究室软件组.1724处理系统地震模块简介[J].石油地球物理勘探,1979,04:103-114.
[8]鲁文勇.城市社区卫生服务发展障碍因素研究[D].浙江大学,2008.
[9]高杉.用C8051F020设计的锅炉燃烧器模糊控制器[D].大庆石油学院,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[10]朱洪端.城市旅游形象系统的构建及实证研究[D].郑州大学,旅游管理,2013,硕士.
[11]闫超.车联网环境下交通信息传输保障方法研究[D].吉林大学,交通信息工程及控制,2014,硕士.
[12]陈世攀.飞机智能防滑刹车控制盒的研究[D].西北工业大学,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[13]苏园.妊娠期糖尿病VCAM-1、AOPP的表达及相关性研究[D].河北医科大学,妇产科学（专业学位）,2014,硕士.
[14]王婧.电子提单质押研究[D].哈尔滨工业大学,国际法学,2014,硕士.
[15]刘本友.面向动态载荷的结构强度—刚度分析[D].东北大学,机械电子工程,2010,硕士.
[16]李文玲.1958名接触不同职业病危害因素工人的健康状况及影响因素分析[D].吉林大学,流行病卫生与统计学,2014,硕士.
[17]李毅.基于960943家政服务网络平台的“虚拟养老院”运营模式研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[18]游华元.社区综合服务中心营运方案设计研究[D].中南民族大学,社会工作（专业学位）,2013,硕士.
[19]李富宝.林业上市公司资本结构与公司绩效相关性研究[D].北京林业大学,金融学,2013,硕士.
[20]欧阳秋.我国货币政策行业效应的异质性[D].南京财经大学,金融学,2013,硕士.
[21]李家钊.扭剪法在基桩动测中的应用研究[D].华中科技大学,岩土工程,2013,硕士.
[22]申亚沛.当前我国道德冷漠现象的伦理学探析[D].郑州大学,伦理学,2013,硕士.
[23]邱飞岳,赵柏乐,张维泽,王丽萍.基于投影纹理映射的球面斜投影校正方法研究及其应用[J].中国生物医学工程学报,2012,05:697-703.
[24]袁中胜.新能源汽车驱动用永磁同步电机的设计[D].哈尔滨工业大学,车辆工程,2013,硕士.
[25]贾联红.嫁接西瓜化感效应的研究[D].四川农业大学,蔬菜学,2012,硕士.
[26]张天俊,丁大可,张银犬,刘凌波.论知识管理与数字图书馆信息资源建设的优化[J].中国图书馆学报,2002,03:35-38.
[27]刘涛.组合压气机转子结构强度优化分析[D].南京航空航天大学,航空宇航推进理论与工程,2013,硕士.
[28]陈光水,杨玉盛,高人,谢锦升,杨智杰,毛艳玲.杉木林年龄序列地下碳分配变化[J].植物生态学报,2008,06:1285-1293.
[29]孙微微.百米运动员不同环节惯性参数与运动成绩的关系性研究[D].西南大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[30]斯雯.断裂的连接：试论新诗跨行[D].华中科技大学,现当代文学,2013,硕士.
[31]王耀青.同时稳定两单输入系统控制器的解析解[J].控制与决策,2002,03:349-352+356.
[32]李丹丹.报业记者工作压力调查及对策研究[D].南昌大学,应用心理学,2012,硕士.
[33]马洪宝.初中作文幸福写作体系探究[D].鲁东大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[34]黄国四.中国自动化学会电气自动化专业委员会直流传动学术交流会在济南召开[J].冶金自动化,1984,01:62-63.
[35]张灵.综合性大学教师教育培养模式探索[D].江西师范大学,教育学原理,2004,硕士.
[36]张霄霄.云南三大高原湖泊广州管圆线虫流行病学研究及其地理信息系统构建[D].大理学院,病原生物学,2013,硕士.
[37]金玲.基于评价理论的中英网站旅游文本对比分析[D].安徽大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[38]郎咸征.Survivin、Caspase-3和CyclinD1在卵巢上皮性肿瘤中的表达及意义[D].大连医科大学,妇产科学,2012,硕士.
[39]范卓.我国地方政府政策执行力问题与对策研究[D].河北师范大学,政治学理论,2014,硕士.
[40]刘硕.体验感知下西安城市街道雕塑空间类型及实证研究[D].西安建筑科技大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[41]李南.宫颈癌介入化疗前后TS、TP的表达及临床意义[D].青岛大学,妇产科学,2013,硕士.
[42]夏进喜.宁夏中宁电厂取水工程防洪及河道行洪评价[D].西安理工大学,水利工程,2003,硕士.
[43]蒋良孝,蔡之华.电子商务中的数据挖掘及其应用[J].计算机工程与设计,2003,06:74-77.
[44]林梅.扶正祛湿方联合LEEP术治疗脾虚湿蕴型CINⅡ合并HR-HPV感染的临床研究[D].福建中医药大学,中医妇科学（专业学位）,2013,硕士.
[45]陈瑜婷.飞秒激光脉冲整形研究[D].华东师范大学,光学,2004,硕士.
[46]李爱山,印兴耀,陆娜,张广智.两个角度弹性阻抗反演在中深层含气储层预测中的应用[J].石油地球物理勘探,2009,01:87-92+130+2.
[47]邱枫.外周血中性粒细胞与淋巴细胞比值及其联合CA125在子宫内膜异位症中的临床应用[D].大连医科大学,妇产科学,2012,硕士.
[48]盛碧.诱导相分离纯化栀子苷的研究[D].湖南师范大学,药物分析,2013,硕士.
[49]陈志崇.机器人惯性定位信息显示系统设计[D].广东工业大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[50]王哲.从当前城中村改造探究我国拆迁行政补偿制度[D].河北师范大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.