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期刊信息/Journal information
基因组学与应用生物学
基因组学与应用生物学

李宁

双月刊

1674-568X

gab@gabcn.org

0771-3232621,3239102

530004

广西南宁市大学东路100号广西大学西校园榕江路《基因组学与应用生物学》编辑部111室

基因组学与应用生物学/Journal Genomics and Applied BiologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为基因组时代的理论与应用生物学提供服务的科学杂志,将面向基因组学、分子遗传学、生化与分子生物学等基础学科领域,着重刊登农林科学、医药科学、动物科学、环境、生态领域的研究成果。
正式出版
收录年代

    植物端粒到端粒(T2T)基因组研究进展与展望

    宫少达谢文召赵如鹏冯康宁...
    933-942页
    查看更多>>摘要:高质量的参考基因组是基因组学研究的基础.目前,大多数的参考基因组仍然是不完整的.随着长读长测序技术的不断发展,完成端粒到端粒(telomere-to-telomere,T2T)基因组组装的物种越来越多.T2T基因组为深入研究着丝粒等复杂区域奠定了基础,对功能基因的挖掘和重要生物机制的研究具有重要意义.本文概述了植物T2T基因组的研究进展,结合实例介绍了相应的组装策略,讨论了 T2T基因组的意义和面临的挑战,并对未来的发展前景进行了展望.

    T2T基因组测序技术基因组组装植物基因组

    原核生物的启动子及其研究方法进展

    张小梅彭萱龙雨欣龙中儿...
    943-957页
    查看更多>>摘要:启动子是调控转录起始的最基本元件,对原核生物的生存和适应至关重要.深入研究原核生物的启动子有助于了解原核生物的基因表达调控机制,有利于构建智能和高效的工程菌株,进而有利于提高重要代谢物的产量,在合成生物学和代谢工程等领域均具有重要意义.近年来,随着原核生物启动子研究成果的不断积累,大量启动子的序列被克隆、鉴定以及改造,并被尝试用于生产实践.本文介绍了原核生物启动子的结构和类型,详述了启动子预测、结构分析、功能鉴定及其开发应用的方法,最后对该领域的研究进行展望,以期为筛选和鉴定新型原核生物启动子、提高靶基因的高效表达及优化代谢途径提供思路.

    原核生物启动子筛选功能鉴定启动子改造

    冠心病相关基因研究进展

    孙培雪阮钰文罗春艳
    958-966页
    查看更多>>摘要:冠心病(coronary heart disease,CHD)是世界范围内致死率和致残率居首位的复杂性疾病.大量研究表明,冠心病是多个基因协同作用的,由遗传因素、环境因素或二者共同引发的表型呈间断分布的复杂性疾病.遗传因素显著影响冠心病的发生发展,其病理分子机制复杂,因此,对于冠心病易感基因的研究已经成为了深入了解冠心病发病机制的重要途径.本文综述了冠心病相关易感基因雄激素依赖性TFPI调节蛋白(androgen-dependent TFPI regulating protein,ADTRP)、载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)基因家族、脂肪因子、炎症细胞因子等与冠心病发病机制之间的关联性.

    冠心病ADTRP载脂蛋白脂肪因子炎症细胞因子

    微RNA在恶性胸膜间皮瘤发生发展中的作用机制研究进展

    赵丹普元倩熊伟
    967-975页
    查看更多>>摘要:微RNA(microRNA,miRNA)是近年来发现的最短的内源性非编码RN A(non-coding RNAs,ncRNA)之一,普遍认为其通过调节信使RNA(messenger RNA,mRNA)表达水平来发挥作用,主要功能体现在参与调节生物个体发育、细胞增殖与分化、肿瘤的发生发展等多种病理和生理过程中.miRNA在调控癌基因、抑癌基因的表达和信号通路的活性过程中以及在恶性胸膜间皮瘤(malignant pleural mesothelioma,MPM)发生和发展中发挥着重要的作用.本综述对miRNA的生成和miRNA的功能及在MPM发生发展过程中发挥促癌作用和肿瘤抑制作用的相关miRNA进行总结和归纳,以期为MPM的临床诊断以及治疗提供理论参考.

    微RNA恶性胸膜间皮瘤促癌基因抑癌基因

    基于PEG-6000模拟干旱胁迫下三个甘蔗品种种茎根芽萌发特征

    黄霄宇李文燕安朋红李文兰...
    976-985页
    查看更多>>摘要:为探究三个抗旱性不同的甘蔗品种['中蔗9号'(ZZ9),抗旱性强;'中蔗2号'(ZZ2),抗旱性弱;'新台糖22号'(Xintaitang22),抗旱性居中]在不同干旱胁迫环境下萌发早期种茎根和芽萌发的差异,试验采用水培法用不同浓度梯度PEG-6000[CK、10%(w/v)和20%(w/v)]模拟干旱胁迫连续培养12 d后采集根系和芽的萌发数量、根和芽的生物量、根系的形态特征及生理指标数据.研究结果显示,抗旱性强的品种'中蔗9号'根系的形态指标(根总长、根面积、根体积和根直径等)均显著高于'中蔗2号'和'新台糖22号'的.随着PEG-6000胁迫程度加深,'中蔗2号'的根系脱落率显著高于'中蔗9号'的,在高浓度PEG-6000(20%)胁迫下,随时间的延长'中蔗2号'的根系数量急剧下降,而'中蔗9号'的根系数量呈现上升趋势,说明'中蔗9号'的根点在高浓度PEG-6000模拟干旱胁迫下仍能保持生活力,并从休眠状态复苏而继续萌发.'中蔗9号'的根茎粗壮,根系生物量最多,芽体生物量最少,而'中蔗2号'反之,根系生物量最少,芽体生物量最多.在高浓度PEG-6000胁迫下,'中蔗2号'和'新台糖22号'的SOD、POD的酶活性均下降,而'中蔗9号'的处于持续上升趋势,此时'中蔗9号'根系的脯氨酸含量亦极显著(240%)上升.在PEG-6000模拟干旱胁迫下,甘蔗种茎根芽萌发的上述特征与大田抗旱表型观察结果相吻合.本研究结果为快速筛选抗旱甘蔗品种提供了参考依据.

    甘蔗种茎萌发PEG形态特征生理生化指标

    全基因组甲基化测序比对软件在植物数据分析中的性能评估

    徐子健江祉依王海峰谢亮...
    986-996页
    查看更多>>摘要:DNA甲基化作为一种表观遗传修饰,在植物的生长、发育和逆境反应中发挥着至关重要的作用.全基因组重亚硫酸盐测序(whole genome bisulfite sequencing,WGBS)被认为是DNA甲基化研究的"金标准",并且广泛应用于动植物的功能基因组研究.虽然目前针对WGBS已经开发了数种分析工具,但还没有全面评估这些工具在植物基因组中的分析效率.本研究通过分析拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)和大豆(Glycine max)3种主要作物的DNA甲基化数据,对DNA甲基化的 4 个分析工具中常用的 6 种比对方法(BSMAP、Bismark-bwt2-e2e、Bismark-his2、Abismal、BSSeeker2-bwt2-e2e 和 BS-Seeker2-bwt2-local)从运行效率、内存资源利用、比对质量和甲基化位点识别等方面进行了全面的性能评估.结果显示,与另外5种甲基化比对方法相比,虽然BSMAP运存较大,但是在运行速度上表现出较高的效率,尤其在处理大规模基因组数据时具有明显的优势.此外,BSMAP在比对质量和甲基化位点识别方面也展现出较高水平,保证了结果的准确性和可靠性.值得注意的是,研究认为在选择比对工具时,还需要根据实际计算资源、研究需求以及对运行速度和内存消耗的权衡来做出合适的决策.这项研究为从事植物领域DNA甲基化研究的科研人员提供了有益的分析指导,有助于提高研究效率和结果的可信度,对深入分析植物生物学中的DNA甲基化具有重要的科学意义.

    DNA甲基化全基因组甲基化测序序列比对植物

    梅SDR基因家族的鉴定及在花开放阶段的表达分析

    李玉贾浩田耿晓云任红茜...
    997-1009页
    查看更多>>摘要:本文旨在探究梅(Prunus mume)短链脱氢酶/还原酶(short-chain dehydrogenase/reductase,SDR)基因家族的生物信息学特征以及在花开放阶段的表达模式.通过生物信息学方法,从梅全基因组中鉴定出159个PmSDR基因,并进行保守基序、染色体定位、共线性关系和顺式作用元件分析,结合梅不同开花时期、花器官的转录组数据以及荧光定量PCR技术探究了PMSDR基因家族的表达模式.结果表明,PinSDR基因家族可分为4种类型,同一亚家族成员在保守基序方面具有较高的相似性;PmSDR基因家族不均匀分布在8条染色体上,并且存在大量成簇分布;种间共线性分析发现,与杏(Prunus arme-niaca)相比,梅与桃(Prunus persica)SDR基因家族的同源性更高;该家族基因在启动子区域存在大量与光响应、植物生长发育、激素调节以及逆境响应有关的顺式作用元件.表达模式分析发现,PmSDR基因家族在不同开花时期和花器官的表达水平有较大差异,选择在开花时期表达量明显上调或在花器官中具有高表达量的PmSDR114C1、PmSDR114C16、PmS-DR108E3、PmSDR108E9、PmSDR108E16、PmSDR108E17 和 PmSDR108E19 进行荧光定量 PCR 验证,结果表明 PmS-DR114C1、PmSDR114C16 可能参与梅的花期调控,PmSDR1 08E3、PmSDR108E9、PmSDR108E16、PmSDR108E17 和 PmS-DR108E19可能参与梅的花香物质合成.本研究为探析PmSDR基因的功能提供了理论依据与参考,也为探讨梅开花阶段的分子机制提供了研究依据.

    SDR开花过程表达模式

    基于杜洛克猪全基因组重测序的InDel分析及重要经济性状基因定位

    何健郑伟杰孙艳梅张瑞琪...
    1010-1027页
    查看更多>>摘要:本研究利用选择信号分析方法在美系杜洛克猪和丹系杜洛克猪中筛选与重要经济性状相关的候选基因.选取健康状态良好、饲养管理水平一致的成年美系杜洛克公猪33头、丹系杜洛克公猪11头,提取DNA并重测序,利用Fst&Pi的联合分析,保留候选区域,对注释基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选与重要经济性状相关的相关候选基因.美系杜洛克猪和丹系杜洛克猪的全基因组重测序平均测序深度在13×以上,测序数据平均效率为99.82%,Q30平均值分别为91.91%、91.93%,G+C含量分别在42.90%-43.83%和42.48%~43.55%,均表明本次测序数据质量较高.以5%为筛选阈值,关联Fst&Pi提取相关候选区域,采用选择性消除方法检测到相应的选择信号区域,美系杜洛克猪和丹系杜洛克猪之间的Fst值为0.268,θπ比值分别为0.495和-1.415,Pi值分别为4.206和3.506.在美系杜洛克猪的选择性消除分析中有557个受选择区域,注释到1 323个基因;丹系杜洛克猪的选择性消除分析中有207个受选择区域,注释到338个基因.GO分析和KEGG通路富集分析发现,在美系和丹系杜洛克群体中初步筛选到ERLIN2、TMCO2、PITX2、SORCS3和SUFU等5个与精子发生、脂肪形成、生殖功能等性状相关的候选基因.在美系杜洛克猪中筛选到ATP1B1、LAMA4、EP300、ELOVL3、ECHS1、THEME5、PIP5K1A、PPT1、UBQLN1、1L2、CNTFR、ITGA10、SEC24D、MAP3K5 和 HSP90B1 等 15 个与肉质、脂肪合成与代谢、精子发生、生长发育、骨发生和饲料效率等性状相关的候选基因.在丹系杜洛克猪中筛选到PDIA3、CBLIN2、CYCS和CDH7等4个候选基因,分别与产奶量、肉质性状、骨骼肌、饲料效率相关;BMI1、LHX8、ELL3、CATSPER2和CSMD1等5个与繁殖性状相关的候选基因.本研究发现美系杜洛克猪群体和丹系杜洛克猪群体间存在较大的遗传分化,为进一步研究杜洛克公猪的遗传特性提供了基因组数据支撑.

    选择信号分析方法杜洛克猪全基因组重测序重要经济性状候选基因

    不同生长阶段伊拉兔骨骼肌转录组数据的挖掘分析

    吴倩雯王露王文佳姬正伟...
    1028-1038页
    查看更多>>摘要:为了进一步挖掘伊拉兔骨骼肌转录组的数据,本研究运用生物信息学对3个生长阶段的伊拉兔腓肠肌转录组数据进行深入的综合分析.通过对可变剪切、新转录本及其转录因子的表达模式和分子功能进行可视化呈现,结果发现,在伊拉兔骨骼肌的生长过程中,外显子跳跃(skipping exon,SE)是最常见的剪切方式,发生可变剪切的基因主要富集于泛素化介导的蛋白水解过程.同时,挖掘出4个新转录本,其编号分别是Novel.10047、Novel.13070、Novel.16785和Novel.7389,均与骨骼肌的氧化-还原过程和线粒体功能相关.同属于zf-C2H2转录因子家族成员的转录因子PLAGL1、KLF15、IKZF2和ZNF566可能作为潜在靶点参与调控伊拉兔骨骼肌的生长过程.研究结果对伊拉兔基因组和转录组注释信息进行了补充,为进一步完善及解析伊拉兔骨骼肌生长过程中潜在的功能基因及作用提供了理论基础和依据.

    可变剪切转录本转录因子转录组伊拉兔

    基于RNA-seq技术的不同发育期中华大蟾蜍耳后腺和腹皮转录组比较分析

    陈文潇陈晶郭媛媛洪永健...
    1039-1053页
    查看更多>>摘要:通过对中华大蟾蜍(Bufo bufo gargarizans)5个不同发育时期的耳后腺和腹皮进行转录组测序分析,挖掘参与毒素合成的关键因子,为深入研究毒素合成调控机理提供理论依据.分别取3月龄、6月龄、12月龄、24月龄、36月龄等5个发育时期的中华大蟾蜍耳后腺和腹皮进行转录组测序,利用GO和KEGG对差异表达基因功能进行分析,利用加权共表达网络分析筛选关键基因.将处于相同发育时期腹皮与耳后腺的转录组数据进行比较,分别筛选出3 053、3 026、1 516、1 028和2 061个差异表达基因.由GO分类统计结果可知,差异表达基因在生物过程类别主要集中于细胞过程、单一生物体过程、代谢过程和生物调节;在分子功能类别主要富集于结合、催化活性等方面;在细胞组分类别主要聚集于细胞、细胞组分和细胞器.KEGG通路分析结果表明,差异表达基因在蟾蜍发育过程中参与多条通路,如酪氨酸代谢、过氧化物酶体和初级胆汁酸代谢等.将5个发育时期的共同差异表达基因进行比较,筛选出与类固醇代谢、初级胆汁酸代谢和过氧化物酶体相关的21个基因,利用加权共表达网络分析筛选出4个模块的6个关键基因.在不同发育时期中华大蟾蜍的腹皮与耳后腺差异表达基因中,大量代谢途径基因发生了富集,这些基因可能在调控耳后腺毒素合成中具有重要作用,为解析蟾蜍产毒分子机制奠定了基础.

    中华大蟾蜍产毒基因转录组分析差异表达基因