Page 39 - 《广西植物》2021年第8期
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ऐ 期 尹 彦 棚 等 ᧥ 基于 ۪ᑕዹᤦᔽᆍ 第三代测序技术的厚朴基因组测序分析 ϟ ጢ ሕ
质资源丰富ྉ张龙辉等ᖔԡϟሕɯᤥ 然而ᖔ当前关于厚 珠纯化回收ଫ最终文库即二次损伤修复产物进行
朴的研究对其遗传信息ܦ进化历程及性状形成等 浓度ྉ͐ࣼᤦᔽᡷɯ 及大小ྉ ዶ੫ᔽᔀႿᡷ ϟԡԡɯ 的文库质量检
相关分子生物学基础缺乏认识和了解ᖔ导致厚朴 测ᖔ即得到测序文库ᤥ 采用第三代测序平台 ۪ᑕዹᤦᔽᆍ
的厚朴酚ܦ和厚朴酚等核心次级代谢产物的合成 ୩ᔀीࣼᔀ 进行单分子测序ᖔ原始数据进行评估ܦ过滤
调控机理尚有诸多不清楚ᖔ对其在分子辅助育种ᖔ 后得 到 高 质量的数据用于基因组组装与质量
发掘相关生长发育ܦ抗病抗逆等优良性状基因等 评估ᤥ
方面的问题也得不到有效解决ᖔ造成厚朴资源利 ϓॹᇺ 基因组组装及评估
用度低ᖔ开发不够深入ᤥ 因此ᖔ本研究基于厚朴遗 对 ۪ᑕዹାᔽᆍ 测序平台产生的原始数据进行过滤
传基因组信息匮乏ᖔ初步对厚朴进行全基因组测 低质量和短片段后ᖔ首先ᖔ利用 ऊᑕႿࣼྉᆍʢᔀႿ ᔀᡷ ᑕᖔ
序研究ᖔ获得的基因组信息将会进一步丰富厚朴 ԡϟᎮɯ软件对过滤后的数据进行初步组装ଫ然后ᖔ采
遗传进化研究资料ᖔ为探索药用植物优良品种选 用 ᓂዶऊ̀ጶ୩᧧୩ྉାᔀᡷᆍႿ ᔀᡷ ᑕᖔԡϟɯ 软件对初步组装
育ܦ有效成分的生物合成途径与调控机制及综合 后的序列进行群组的划分ܦ排序和定向ᤥ 将每个
开发利用等奠定基础ᤥ ୩ዹᑕᆍʛ 按照等长 ጢԡ Ҵᤦ 打断ᖔ 利用 ̀ᔽ ͱ ऊ ྉ ၤᔽ੫ၤ᥋
ᡷၤʢᆍࣼ੫ၤᡱࣼᡷ ዹၤʢᆍቝᆍ༁ᆍቝᔀ ዹᆍႿᆍʢቝᑕᡷᔽᆍႿ ዹᑕᡱᡷࣼʢᔀ ɯ 技术
ϟজ 材料与方法 ྉᥘᑕʢᤦᆍࣼᡷ ᪲ ᆍ༁झࣼᖔԡϟጢɯ 重新组装ᖔ将无法还原为
最初组装序列的位置列为候选错误区域ᖔ然后鉴定
ϓॹϓ 厚朴样品及 ᦵટዛ 提取 此区域中低 ̀ᔽͱऊ 覆盖深度的位置即为错误点ᖔ从
厚朴植株选取于成都中 医药大学药用植物 而完成对初步组装基因组的纠错ᖔ以提高基因组组
园ᖔ采摘新鲜幼嫩无病害的叶片ᖔ蒸馏水清洗表面 装质量ᤥ 对组装结果利用 ାВ୩ऊᨃ ጢ ԡ ྉ ୩ᔽቝᑕᆍ ᔀᡷ
后ᖔ再使用 Ꭾጢᠮ乙醇清洗 ሕ 次ᖔ擦干ᖔͱऐԡ ቩ 冻存 ᑕᖔԡϟጢɯ 软件来评估组装基因组的 完 整 性ᖔ 与
备用ᤥ ጶቝᤦʢᢃᆍᡱၤᢃᡷᑕᡸᆍʛᤦϟԡ 数据库中含有的植物ϟ ᤃϟ࿗个保
采用 ऊఋዶା 法ྉ 沙丽萍ᖔԡϟऐɯ 提取厚朴叶片 守的核心基因比对ᖔ并绘制互作热图来评估 ̀ᔽͱऊ
᧕શዶᖔ步骤如下᧥ྉϟɯ 样品使用液氮研磨后分装至 组装结果ᤥ Џᓂዶऊ̀ጶ୩᧧୩ 软件使用具体参数为ྉϟɯ
离心管ଫྉɯ向离心管中加入十六烷基三甲基溴化 ऊᓂВ୩ఋጶ ᥘ᧧શ ጶ ୩᧧ఋጶ୩ ᢉ ጢଫ ྉɯ ऊᓂВ୩ఋጶ ᥘዶᣮ
铵溶液ྉऊఋዶାɯᖔᤃጢ ቩ 水浴 ϟ ၤᖔϟԡ ऐԡԡ ʢኼቝᔽႿ 离 ᓂ᧧શ ᧕ጶશ୩᧧ఋɟᢉଫྉሕɯऊᓂВ୩ఋጶ શᨃશ᧧શèᨃᥘዶఋ᧧ጶ
᥋ϟ
心 ϟԡ ቝᔽႿᖔ取上清ଫྉሕɯ 离心后加入等体积氯仿 ᨒ ዶఋ᧧ᨃ ᢉ ଫྉ࿗ɯ ᨃ᧕ጶ ᥘ᧧શ શ ጶ୩ ᧧શ ఋВશ ᢉ ࿗ᤃଫ
᥋ϟ
异戊醇 ྉ࿗ ᨒ ϟɯᖔ充分混匀ᖔ࿗ ቩ ܦϟԡ ऐԡԡ ʢኼቝᔽႿ ྉጢɯ ᨃ᧕ጶ ᥘ᧧શ શ ጶ୩ ᧧શ ୩̀ጶ᧕୩ ᢉ࿗ᤥ
离心 ϟԡ ቝᔽႿᖔ取上清ᖔ重复两次ଫྉ࿗ɯ向上清中加入 ϓॹ 序列预测
异丙醇和乙酸钠溶液ᖔ离心ᖔ弃上清ଫྉጢɯ加入 Ꭾጢᠮ 使用 ᓂఋ è᧧શ᧕ጶ ϟ ԡጢ ྉ Իၤᑕᆍ ᪲ ۼᑕႿ੫ᖔ
乙醇ᖔ离心ᖔ弃上清ଫྉᤃɯ 晾干ᖔ加入 ఋጶ 缓冲液溶 ԡԡᎮɯܦ ᔀᡱᔀᑕᡷ୩ዹᆍࣼᡷ ϟԡጢ ྉ ۪ʢᔽዹᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡጢ ɯܦ
解ᖔ࿗ ቩ 保存备用ᤥ ۪᧧ᓂጶ᥋᧕è ࿗ྉጶʛ੫ᑕʢ ᪲ ᥘᢃᔀʢ༁ᖔԡԡጢɯ 软件ᖔ首先ᖔ
ϓॹԣ 文库构建及测序 基于结构预测和从头预测ྉ ዛᤇ ᔠႥᔠᡙᔠᅳɯ 的原理构建
使用 ੫᥋ఋВାጶ 剪切管打断厚朴 ᧕શዶ 样品ᖔ对 重复序列数据库ᖔ 对构建好的重复序列库通过
打断 的 ᧕શዶ 样品 ྉጢ ቝ੫ ɯ 使用建库试剂盒 ۪ዶ୩ఋጶऊᑕ༁༁ᔽᔽᔀʢྉۼᔽዹҴᔀʢ ᔀᡷ ᑕᖔԡԡᎮɯ 进行分类ଫ然
ྉ୩ᥘఋᤦᔀ ఋᔀቝᡱᑕᡷᔀ ۪ʢᔀᡱ ᔽᡷɯ进行损伤修复ܦ末端 后ᖔ基于重复序列数据库 ᔀᡱᤦᑕ༁ᔀ ྉ ၤᡷᡷᡱ༁᧥ ᣰ ᣰ औऔऔ
修复及连接接头ଫ对连接接头产物使用 ାࣼᔀ۪ᔽᡱᡱᔽႿ ੫ᔽʢᔽႿ༁ᡷᆍʢ੫ ᣰ ʢᔀᡱᤦᑕ༁ᔀ ᣰ ɯ 合并作为最终的厚朴基因组
୩ᔽझᔀ᥋୩ᔀᔀዹᡷᔽᆍႿ ୩ᢃ༁ᡷᔀቝ 进行目的片段筛选ᖔ并通过 的重复序列数据库ଫ最后ᖔ通过 ᔀᡱᔀᑕᡷᥘᑕ༁Ҵᔀʢ ࿗
ዶᥘᡱࣼʢᔀ ۪ା 磁珠进行纯化回收ଫ回收产物使用损 ԡᤃྉఋᑕʢᑕᔽᆍ ᪲ ऊၤᔀႿᖔԡԡँɯ软件基于构建好的数据
伤修复试剂盒ྉ ୩ᥘఋᤦᔀ ᧕ᑕቝᑕ੫ᔀ ᔀᡱᑕᔽʢ ᔽᡷɯ 进行 库对厚朴进行重复序列的预测ᤥ
二次损伤修复ᖔ并对修复产物进行 ዶᥘᡱࣼʢᔀ ۪ା 磁 基于 从头预测 ྉ ዛᤇ ᔠႥᔠᡙᔠᅳɯ 和同源物种预测