东乡野生稻叶绿体基因组拼接及系统进化分析

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东乡野生稻cDNA文库构建及有利基因筛选的开题报告

东乡野生稻cDNA文库构建及有利基因筛选的开题报告

东乡野生稻cDNA文库构建及有利基因筛选的开题报告一、研究背景东乡县是中国稻作发源地之一,因其特有的生态环境和丰厚的稻作遗传资源而备受研究者的关注。

其中,东乡野生稻是一种生长在湖泊、河流、泥潭、芦苇荡等湿地环境中的杂草型作物,在抗灾、抗病、抗旱等方面具有独特的遗传优势。

为了探索东乡野生稻的遗传特性和利用价值,本研究计划构建东乡野生稻cDNA文库,并筛选其中的有利基因。

二、研究目的1.构建东乡野生稻cDNA文库,扩大对其基因组的研究深度和宽度。

2.筛选出在抗灾、抗病、抗旱等方面具有特殊表达模式或具有重要功能的基因,为进一步开展相关研究提供基础支撑。

三、研究内容和方法1.样品采集和RNA提取从东乡县野生稻种质资源库中选取幼苗、叶片、花序等不同发育阶段的组织,通过三次RNA提取和纯化,获得高质量的RNA样本。

2.文库构建根据SMART技术和PCR扩增的原理,进行cDNA文库的构建。

首先利用Oligo(dT)引物逆转录RNA为cDNA,然后加入SMART IV RT Enzyme和SMART IV Oligonucleotide,进行一系列扩增反应和纯化步骤,最终获得cDNA文库。

3.文库质量检测和测序分析利用PCR扩增、质粒提取、菌落PCR筛选等方法进行文库质量检测,确保构建的文库质量优良。

之后进行高通量测序分析,获取庞大的测序数据,为后续基因筛选提供基础数据。

4.有利基因筛选利用基因表达数据库和生物信息学分析等方法,对测序数据进行筛选和分析,筛选出在抗灾、抗病、抗旱等方面具有特殊表达模式或具有重要功能的基因。

四、研究意义本研究通过建立东乡野生稻cDNA文库,对其遗传特性进行系统性、全面性的研究,发掘出对抗灾、抗病、抗旱等方面有重要影响的基因,为进一步探索东乡野生稻的遗传特性和利用价值提供基础支撑,同时也有助于推动我国稻作领域的研究和发展。

东乡野生稻遗传资源的保护及其在育种上的利用

东乡野生稻遗传资源的保护及其在育种上的利用

东乡野生稻遗传资源的保护及其在育种上的利用
钟平安;黄英金;陈大洲
【期刊名称】《江西农业大学学报》
【年(卷),期】2003(025)001
【摘要】野生稻是水稻育种的重要遗传资源.东乡野生稻是普通野生稻的一种.由于人类的经济活动,导致东乡野生稻生境丧失、生境质量持续恶化、栖息地越来越少及外来种的入侵.对东乡野生稻的保护措施主要有就地保护(原地保护或原位保护)和迁地保护(易地保护或异位保护).东乡野生稻具有许多优良特性,如特强的耐冷性、耐旱性、耐瘠性、抗病虫害、特强的再生性、广亲和性、胞质雄性不育基因及恢复性等.有些优良特性已被用于水稻常规育种和杂交育种中,并取得了巨大的社会效益和经济效益.有些优良特性还有待进一步的开发利用.
【总页数】5页(P12-16)
【作者】钟平安;黄英金;陈大洲
【作者单位】江西农业大学,农学院,江西,南昌,330045;江西农业大学,农学院,江西,南昌,330045;江西省农科院,水稻研究所,江西,南昌,330200
【正文语种】中文
【中图分类】S511.902.4
【相关文献】
1.广西普通野生稻资源遗传多样性初探--Ⅱ普通野生稻遗传多样性保护技术探讨[J], 陈成斌;庞汉华
2.东乡野生稻原产地蜘蛛资源的保护与利用 [J], 陈连水;黄芳;袁凤辉;饶军;诧娜
3.野生稻遗传资源在育种上的利用 [J], 李飞
4.亚洲野生稻遗传资源的一个新发掘——中国东乡野生稻利用前景的研究 [J], 李子先;刘国平
5.亚洲野生稻中的一个重要亲缘——中国东乡野生稻的遗传及育种价值研究 [J], 李子先;刘国平;陈忠发
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野生稻叶绿体基因组组装与密码子偏好性分析及系统发育研究

野生稻叶绿体基因组组装与密码子偏好性分析及系统发育研究

野生稻叶绿体基因组组装与密码子偏好性分析及系统发育研究目录一、内容概要...............................................21.1 研究背景与意义.........................................2 1.2 野生稻的研究进展.......................................31.3 研究目的与内容.........................................5二、文献综述...............................................52.1 野生稻叶绿体基因组结构概述.............................6 2.2 密码子偏好性分析方法回顾...............................72.3 系统发育学研究进展.....................................8三、材料与方法.............................................93.1 实验材料与设备........................................10 3.2 野生稻叶绿体基因组的采集与处理........................10 3.3 密码子偏好性分析方法..................................113.4 系统发育分析方法......................................13四、结果..................................................144.1 野生稻叶绿体基因组组装结果............................14 4.2 密码子偏好性分析结果..................................16 4.2.1 密码子频率分布图....................................174.2.2 密码子偏好性分析统计结果............................184.3 系统发育分析结果......................................194.3.1 基于遗传距离的聚类分析..............................204.3.2 基于形态特征的聚类分析..............................21五、讨论..................................................225.1 对野生稻叶绿体基因组组装结果的讨论....................235.2 对密码子偏好性分析结果的讨论..........................245.3 对系统发育分析结果的讨论..............................265.4 与其他研究的比较与差异................................27六、结论与展望............................................286.1 主要结论..............................................296.2 研究创新点............................................306.3 研究局限性与不足......................................306.4 未来研究方向与建议....................................31一、内容概要本研究报告围绕“野生稻叶绿体基因组组装与密码子偏好性分析及系统发育研究”展开,旨在深入探索野生稻叶绿体基因组的组装技术、密码子偏好性规律以及其与系统发育的关系。

东乡野生稻的研究现状及其展望

东乡野生稻的研究现状及其展望

东乡野生稻的研究现状及其展望谭陈菊;雷雪芳;肖晓春;熊翔宇;周铖勇;崔伏生【摘要】Wild rice is of important genetic resources in rice breeding. The paper summarizes the status quo of applying some excellent characteristics of Dongxiang wild rice to rice breeding and discusses the prospects of application research of Dongxiang wild rice.%综述了东乡野生稻的抗性和相关产量因子在育种研究中的利用现状,并展望了今后研究和利用的方向.【期刊名称】《上海农业学报》【年(卷),期】2012(028)003【总页数】5页(P111-115)【关键词】野生稻;水稻育种;抗性育种;遗传资源;资源利用【作者】谭陈菊;雷雪芳;肖晓春;熊翔宇;周铖勇;崔伏生【作者单位】宜春市农业科学研究所,宜春336000;宜春市农业科学研究所,宜春336000;宜春市农业科学研究所,宜春336000;宜春市农业科学研究所,宜春336000;宜春市农业科学研究所,宜春336000;宜春市农业科学研究所,宜春336000【正文语种】中文【中图分类】S511;S503东乡野生稻原生地位于江西省东乡县(28°14′N,116°36′E)境内,发现于1978年,是迄今为止我国乃至世界上分布最北的普通野生稻。

它不仅对我国栽培水稻的起源、演变研究具有重要作用,而且还具有抗寒、抗病虫、耐旱等丰富的抗逆特性,是水稻育种中宝贵的种质资源。

利用野生稻的有利基因进行育种已有悠久的历史,早在20世纪30年代,丁颖利用广东普通野生稻作亲本育成了具有耐寒抗逆性强的生产用种‘中山1号’[1]。

稻属植物的基因组进化

稻属植物的基因组进化

稻属植物的基因组进化
稻属植物是一类重要的农作物,其基因组结构和进化史对于研究其生物学特性,以及研究其种群遗传学有重要意义。

研究表明,稻属植物的基因组结构受到多种因素的影响,包括环境因素、生物学因素、遗传因素和演化因素。

环境因素可能影响稻属植物的基因组结构,如温度、湿度、光照、水分等等。

生物学因素可能影响稻属植物的基因组结构,如基因表达、基因突变、基因重组等。

遗传因素可能影响稻属植物的基因组结构,如遗传多样性、基因流变率、基因交换率等。

最后,演化因素也可能影响稻属植物的基因组结构,如物种分化、物种进化等。

因此,研究稻属植物的基因组进化,需要考虑多种因素,以便准确地分析其基因组结构的变化。

东乡野生稻群体植株表型性状的聚类分析

东乡野生稻群体植株表型性状的聚类分析
中图分类号:5 190 文献标识码 : 文章编号 : 0 — 51 20 )5— 01 0 s 1..1 A 1 1 88 (06 0 00 — 5 0
Cl s e u t r Anay i fPl n o p o o ia a a t r l ss o a tM r h l g c lCh r c e s
丰富的抗病虫和抗各种不 良环境的有利基因, 如耐冷基因、 耐旱基 因、 耐瘠基 因、 胞质不育基因、 广亲和基 因、 恢复基因

, 是全球最宝贵的稻种资源之一 , 潜在利用价值极高。我国已将东乡野生稻列为国家二级保护野生植物 。但
由于受人为的干扰和破坏 , 目前东 乡野生稻生存形势严峻, 原生地居群在逐渐消失 , 因此必须积极开展东乡野生稻保 护遗传学研究。本文对东乡野生稻异位保存圃 9 个群落的 19 7 个样株的表型性状进行了系统 的调查和分析 , 以期为 东乡野生稻的保护与利用提供依据 。
i p l to fDo x a i c n Po u a i n o ng i ng W l Ri e d QU Bn y , I N u— h n Y I i g— u X O G Y ze , U u—qn H i — i, H N hn , I in— u ’ i, U Ba l Z A G Z e g XE J o n a k n
1 材料与方法
11 材料 本实验材料来 自于江西省农业科学院水稻研究所建立的东乡野生稻异位保存圃, . 该保存圃中保存了东乡 野生稻 9 个群落的22个样株 , 5 各个样株每年均 自 然越冬 , 无性繁殖。 12 方法 18 . 90年从东乡野生稻原生境 9 个居群采集 22个样株 , 5 移至南昌异位保存 圃保存。所考察的 19个样株 7 均采 自异位保存 圃, 中庵家山群落有 5 , 其 3株 樟塘群落 3 株 , 1 东塘上群落 2 , 9株 水桃树下群落 2 株 , 5 坎下垅群落 1 6 株, 东塘群落 9株 , 场群落 6 , 林 株 东塘西群落 6株 , 东塘下群落 4株。主要考察了植株 的生长习性 ( 分直立、 半直立 、

东乡野生稻育性恢复性的鉴定与遗传分析

东乡野生稻育性恢复性的鉴定与遗传分析

东乡野生稻育性恢复性的鉴定与遗传分析杨空松;陈小荣;傅军如;朱昌兰;彭小松;贺晓鹏;贺浩华【期刊名称】《中国水稻科学》【年(卷),期】2007(21)5【摘要】以东乡野生稻水桃树、东塘上2个居群与不同细胞质来源的5个水稻不育系(B06S、珍汕97A、协青早A、中97A和粤泰A)配组,根据F1结实率的高低对东乡野生稻育性恢复性进行鉴定.建立了10个组合的P1、F1、P2、F2群体,利用混合模型理论的Akaike信息准则(AIC),在F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应以及所占总变异的分量.F1代的结实率变化范围为45.98%~76.57%,表明东乡野生稻具有一定的育性恢复性.F2代中该性状符合1对主基因+多基因的遗传模式,主基因遗传率为56.63%~88.29%,多基因遗传率为2.74%~30.97%,总基因型遗传率为63.17%~94.01%.中9A /东塘上居群杂交组合的F2代中,主基因是加性遗传,无显性效应,其他9个组合主基因是完全显性遗传.【总页数】6页(P487-492)【作者】杨空松;陈小荣;傅军如;朱昌兰;彭小松;贺晓鹏;贺浩华【作者单位】江西农业大学,农学院,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西,南昌,330045;江西农业大学,农学院,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西,南昌,330045;江西农业大学,农学院,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西,南昌,330045;江西农业大学,农学院,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西,南昌,330045;江西农业大学,农学院,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西,南昌,330045;江西农业大学,农学院,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西,南昌,330045;江西农业大学,农学院,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西,南昌,330045【正文语种】中文【中图分类】Q943;S511.03【相关文献】1.东乡野生稻的抗病性鉴定 [J], 何月秋;彭志平;曾小萍;文艳华;黄瑞荣;王立新;2.东乡普通野生稻全生育期抗旱性鉴定 [J], 胡标林;余守武;万勇;张铮;邱兵余;谢建坤3.东乡野生稻杂交后代生育早期耐冷性和耐旱性鉴定 [J], 李霞;陈竹林;谢建坤;胡标林;万勇4.东乡野生稻细胞质雄性不育育性恢复的遗传研究 [J], 余守武;万勇;胡标林;张铮;谢建坤5.东乡野生稻细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传分析及应用 [J], 张金伟;李霞;万勇;胡标林;谢建坤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

东乡野生稻原生境土壤微生物群落结构研究

东乡野生稻原生境土壤微生物群落结构研究

猱艺科枚Journal of Green Science and Technology第23卷第10期2021年5月东乡野生稻原生境土壤微生物群落结构研究汪丽娜,赖发英,周春火,尹鑫(江西农业大学国土资源与环境学院,江西南昌330045)摘要:以普通水稻为对照,以基于16S rDNA 基因以及功能基因的高通量测序技术为手段,比较分析了栽培 稻田土与东乡野生稻原生境土壤中微生物群落结构差异,并利用RDA 分析探讨了环境因子与细菌群落结 构的关系。

结果表明:在氮磷钾营养物质、土壤细菌多样性和固氮菌多样性上,东乡野生稻原生境土壤均高于栽培稻土壤。

东乡野生稻原生境土壤中细菌优势门为变形菌门、放线菌门和绿弯菌门。

栽培稻土壤 中优势门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门、绿弯菌门和酸杆菌门。

东乡野生稻土壤中固氮菌的优势 属为慢生根瘤菌,Pseudacidovorax 和固氮螺菌厲,而栽培稻的优势属为慢生根瘤菌、甲基球菌属和红长命 菌属。

由RDA 分析可知,碱解氮、速效磷和速效钾是彩响土壤细菌群落•结构的主要彩响因子,碱解氮、速 效磷和全氮是影响土壤固氮菌细菌群落结构的主要彩响因子。

关键词:东乡野生稻;16S rDNA ; 土壤微生物;多样性;固氮菌中图分类号:Q938 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2021)10-0005-051引言土壤中含有种类丰富且数量巨大的微生物,这些微 生物不仅仅是土壤物质转化和养分循环的推动者,还是 土壤中植物有效养分的储备库,对植物生长、气候调节等生态功能起着不可替代的重要作用□,所以土壤微生 物受到的关注日益增加。

而稻田是最大的人工湿地生态系统,稻田土壤中微生物对调节土壤营养物质的循 环,维持土壤肥力具有重要意义。

东乡野生稻(Oryzarufipogon)是在1979年首次报道发现的冈,是我国三大野生稻之一,具有抗病虫、抗旱、抗寒等特性―旳,是国 家二级保护植物。

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东乡野生稻叶绿体基因组拼接及系统进化分析中国科技论文在线东乡野生稻叶绿体基因组拼接及系统进化分析林张翔,王营营,付菲,叶楚玉,樊龙江 5 (浙江大学农业与生物技术学院农学系,浙江省作物种质资源重点实验室,杭州 310058) 摘要: 叶绿体基因组序列对于研究植物物种的起源、进化演变及不同物种间的亲缘关系等具有重要意义。

高通量测序技术的快速发展,推动了植物叶绿体基因组的测序工作。

但传统的叶绿体基因组测序方法需要建立在分离纯化叶绿体 DNA 的基础上,操作繁琐,耗时较长。

为了优化叶绿体基因组 DNA 序列的获取和拼接方法,以东乡野生稻(Oryza rufipogon)嫩绿10 叶为材料,不需分离叶绿体 DNA,利用高通量测序获得的全基因组短序列(reads)及叶绿体基因组高度保守的特性,与参考序列进行比对,从而组装拼接出叶绿体 DNA 序列,并同时利用生物信息学手段和 PCR 扩增进行补洞。

最终获得东乡野生稻完整叶绿体基因组序列,大大小为134537bp,(LSC) 小、 (SSC) 单拷贝区和反向互补重复区 (IR) 大小分别为 80585bp、12346bp 和 20803bp,共注释叶绿体基因 152 个。

基于获取的东乡野生稻及其他叶序列,通过构建进化树分析,结果显示在禾本绿体基因15 组科中水稻与麻竹 ( Dendrocalamus latiflorus)和黍亚科(Panicoideae)亲缘关系最近,粳稻与中国普通野生稻的亲缘关系较近,粳稻与籼稻并非同时驯化出现。

关键词:作物遗传学;东乡野生稻;叶绿体基因组;高通量测序;嫩绿叶中图分类号:S511.920 Assembly and phylogenetic analysis of Dongxiang wildrice chloroplast genome LIN Zhangxiang WANG Yingying FU Fei YE Chuyu FAN LongjiangDepartment of Agronomy College of Agriculture and Biotechnology Zhejiang Key Laboratory25 of Crop Germplasm Zhejiang University Hangzhou 310058 China Abstract: Complete chloroplast genome sequence is very useful for studying the evolution of species. The rapid development of high-throughput sequencing technology promotes the plant chloroplast genome sequencing. For traditional chloroplast genome sequencing method it is necessary to isolate and purify the chloroplast DNA before sequencing. Due to low concentration of chloroplast DNA it is30difficult to separate it from nuclear genome DNA. Therefore chloroplast DNA isolation-based method is tedious and time consuming. This study employed a simple and rapid method for chloroplast genome sequences acquisition without isolation of chloroplast DNA. Based on conservationof chloroplast genomes the whole genome short reads generated byIllumina Hiseq 2000 were directly used to map against chloroplast reference genomes. Subsequently the aligned reads were collected and further did35 de novo assembly. Finally the chloroplast genome sequence of Dongxiang wild rice was obtained. The chloroplast genome is 134537bp in size and has a typical quadripartite structure with the large LSC 80585bp and small copy SSC 12346bp regions separated by two copies of an inverted repeat IRs 20803bp each region. In total 152 chloroplast genes were successfully annotated. The phylogenetic tree of Dongxiang wildrice and 14 Poaceae chloroplast genomes shows that Dongxiang wild rice has a40 closer relationship with Dendrocalamus latiflorus and Panicoideae. Furthermore we build a phylogenetic tree based on SNPs of Dongxiang wild rice and other 22 Oryza chloroplast genomes. The result illustrates that indica has a closer relationship with wild rice-I while japonica are closer to wild rice-III suggesting that indica and japonica were domesticated during different periods Key words: crop genetics donxiang wild rice chloroplast genome high-throughput sequencing fresh45 green leaf 作者简介:林张翔1991-女硕士生物信息学通信联系人:樊龙江1965-男教授生物信息学. E-mail: -1- 中国科技论文在线 0 引言叶绿体是具有半自主遗传体系的细胞器,是绿色植物进行光合作用的重要场所。

叶绿体基因组是独立于核基因组外的器官基因组,具有单独的转录和转运系统,平均大小介于50 120,180kb,是一个环形的双链结构,其 DNA 序列高度保守1。

叶绿体基因组的大小远小于核基因组,但其在每个细胞的拷贝数介于 1000,10 000,叶绿体基因结构和序列为研究物种进化起源及不同物种之间的亲缘关系提供了重要的资源和信息。

高通量测序技术的快速发展,推动了植物叶绿体基因组的研究。

自 1986 年首次获得地钱(Marchantia polymorpha)2和烟草(Nicotiana tabacum)3的叶绿体基因组的完整序列以55 来,叶绿体基因组数据库不断增加充实。

截至 2013 年8 月 9 日,美国国家生物技术中心(The National Center for BiotechnologyInformation,NCBI)的细胞器基因组数据库(Organelle Genome Resources)()共收录了来自不同植物的 285 条叶绿体基因组。

虽然越来越多的植物叶绿体基因组测序完成,但传统的方法需要首先分离纯化叶绿体60 DNA,再对其进行高通量测序或桑格法测序。

而由于叶绿体基因组 DNA 含量低,难于和核基因组 DNA 分离,因此传统的方法难度较高并且耗时较长。

2009 年,台湾科学家首次利用一种简便的基于 PCR 的方法,不用分离纯化叶绿体 DNA,获得了麻竹(Dendrocalamus latiflorus)和绿竹(Bambusa oldhamii)4的叶绿体基因组,之后又用该方法获得了文心兰 (Oncidium)5的叶绿体基因组序国科学研究院65 利用 Roche GS FLX 列。

随着第二代测序技术的发展,2010 年中测序平台从椰枣树(Phoenix dactylifera L.)6全基因组测序数据中获得了其叶绿体基因组序列。

本研究以东乡野生稻(Oryza rufipogon)绿色嫩叶为材料,在前期开展东乡野生稻基因组研究基础上7,利用一种优化的叶绿体基因组 DNA 序列获取和拼接方法,获得了野生稻叶绿体基因组的完整序列,并据此序列进行了野生稻的系统进化分析。

1. 材料与方法70 1.1 材料与数据本实验以东乡野生稻(Oryza rufipogon)绿色鲜叶为研究材料。

材料由中国水稻研究所提供,其Illumian 高通量测序数据来自本课题组前期研究结果7。

其它数据包括 NCBI ()上公布的 7 条稻属不同种的叶绿体基因组序列(NC_017835、 JN005833、NC_008155、NC_001320、NC_016927、NC_005973、GU592209),韩斌课题75 组发布的关于栽培稻起源研究的部分数据()8(ERX046456、 ERX046479、ERX046720、ERX046828、ERX046846、ERX005522、ERX014265、ERX002911、 ERX014455、ERX046332、ERX046915、ERX046902、ERX046903、ERX046905),以及羊茅(Festuca arundinacea;NC_011713)、黑麦草(Lolium perenne;NC_009950)、剪股颖 (Agrostis stolonifera; 、 NC_008591) 大麦(Hordeum vulgare; 、NC_008590) 小麦(Triticum80 aestivum;NC_002762)、绿竹(Bambusaoldhamii;NC_012927)、短柄草(Brachypodium distachyon;NC_011032)、麻竹(Dendrocalamus latiflorus;NC_013088)、柳枝稷(Panicum virgatum; 、 (Zea mays; NC_015990) 玉米、 (Coix lacryma-jobi; NC_001666) 薏苡NC_013273)、甘蔗(Saccharum offcinarum;NC_006084)、高粱(Sorghumbicolor;NC_008602)、禾本科早期分化物种(Anomochloa marantoidea;NC_014062)等 14 个禾本科(Poaceae)不同属85 的叶绿体基因组序列。

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