利用单分子测序技术全面解析短柄草转录组

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenxiaoyi1988
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短柄草,作为最新的单子叶模式植物,拥有紧凑的基因组,并且与小麦,大麦,水稻及高粱等重要禾本科农作物都有良好的共线性同源关系,尤其对于麦类及牧草的研究提供了非常好的参照材料。然而,由于以往的技术限制,短柄草的一些转录后的调控机制并没有被完全的解析。为了能更加深入研究短柄草转录组,我们利用能产生全长转录本,无GC偏好性的PacBio三代测序平台,对短柄草的根,茎,叶组织进行混合建库测序。通过对测序产生的全长reads进行质控,过滤、校正和聚类后,最终获得了 32833条高质量的全长转录本。在这些全长的转录本中,平均长度达到了 2055bp,并且覆盖了 47%的基因。我们纠正了 4394个可能注释错误的基因,并且找到了 1010个潜在新基因。之后通过对32833条转录本中的融合基因进行分析,并利用二代去定量,最终鉴定出了 75个可靠度高的融合基因。通过系统的比较了二三代转录组测序的优劣,我们发现在转录组定性方面,三代由于其读长,其对转录本解析的准确性远好于二代,而在基因定量方面,二代相较于三代来说,优势更明显,但是俩者的相关性分析显示,三代也具有一定的潜力能进行定量分析。此外,我们还鉴定了大量的选择性剪切(3800)和多聚腺苷酸化基因(10109),分别占短柄草总的基因数的11%及30%左右,其中选择性剪切的基因远远超过了之前在文章中报道的数量。最后,我们还鉴定了少部分的miRNA的靶基因以及高精度的IncRNA,并且发现他们与选择性剪切和多聚腺苷酸化具有密切的联系。综上所述,我们的这些结果不仅揭示了短柄草转录组的现有的基因注释存在着一定的偏差,同时揭示了转录后的调控机制复杂,并受多种调控机制作用,而大量的选择性剪切和多聚腺苷酸化基因的鉴定有助于更好的揭示短柄草转录后的调控机制。
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