桑黄菌丝体转录组SNP_Indel位点分析.pdf

北方蚕业 ，（）试验研究桑黄菌丝体转录组 位点分析王晖付春正温晴昝程张东豪陈秀灵宋永学（承德医学院蚕业研究所河北省高校特色蚕桑应用技术研发中心，河北承德 ；承德医学院中医学院，河北承德 ；承德医学院生物医学院工程系，河北承德 ）摘要通过对不同生长状态桑黄菌丝体进行转录组测序，分析 位点的分布和特征。结果表明，桑黄菌丝体的 含量范围在不同的生长状态下变化不大，且处于 。共有 个基因检测到 位点，个基因含有 个 位点；个基因检含有 个 位点，个基因检测到 个插入位点，个基因检测到 个缺失位点。类型以转换为主，密码子第一位碱基出现 位点的数目最多，包含个 位点的基因数最多，为有 个。缺失类型以、的类型最多，插入类型以 的类型最多。个基因在 数据库获得功能注释。上述结果表明，桑黄转录组 位点数量多、类型多样，为桑黄种质资源鉴定等提供参考。关键词桑黄转录组单核苷酸多态性插入缺失分布规律桑黄作为一种珍贵的大型药用真菌，其分布在中国、日本、韩国、蒙古等国家，主要活性成分有多糖、类固醇、三萜、倍半萜、多酚、黄酮、香豆素和氨基酸等，具有高度抗氧化、抗炎、抗肿瘤、增强免疫力、保肝及降血糖等活性。经考证，粗毛纤孔菌犐 狀 狅 狀 狅 狋 狌 狊犺 犻 狊 狆 犻 犱 狌 狊的子实体最符合本草记载的桑黄特征，其常生长在桑树、柳树、国槐、榆树、枣树等林木上，其中以桑树桑黄最为正宗。野生桑黄产量较低且不利于采集，目前人工栽培桑黄已形成规模。通过多种措施可以调高桑黄的产量及药用成分含量。外施 水 杨 酸 可 以 提 高 黄 酮 含 量 和 桑 黄 产 量 。等使用激光诱变的方法，处理桑黄原生质体，从中选育出漆酶活性超过对照 的菌株 。等将桑黄菌丝体经氦氖激光处理后获得突变系 ，其活性多糖和小分子生物化合物的含量及菌丝产量均增加，遗传物质也发生了改变。由于桑黄分布地域广、桑黄种类和寄主种类较多，需对其种源进行准确鉴定与分析。转录组测序技术可鉴定到大量的 、位点。等通过对火木层孔菌进行转录组测序，鉴定到个与漆酶合成相关的基因、个与三萜合成相关的基因，并从中检测到 个 分子标记。本研究拟通过对桑黄转录组测序，挖掘并分析其中的 位点，为桑黄种质资源鉴定、亲缘关系分析提供参考。材料与方法 试验材料从承德地区采自野生粗毛纤孔菌子实体桑黄，提取菌种培养。室内恒温培养个月，菌丝长满整个菌包后，温室大棚培养（散射光，），选择接种时间一致的未长出子实体原基的菌包（）和长出子实体原资助项目：河北省重点研发计划项目（）；河北省高等学校科学技术研究项目（）；河北省科技厅“技术创新引导专项科技工作会商”项目作者简介：王晖（），男，博士，助理研究员，研究方向为桑树资源学。通信作者：宋永学（），男，副研究员。：基的菌包（）各个，放在恒温（）环境下适应后在同样的位置挖取菌丝组织，液氮速冻，保存，备用。试验方法提取测序样品的总，经 进行完整性、纯度检测且合格后，委托北京诺禾致源生物公司完成转录组测序工作，测序仪器为 ，测序深度为。测序序列数据（）经过滤后，生成 ，后续数据分析均基于 。使用 （）软件对样本数据进行变异位点分析。获得的 通过 数据库进行 功 能 注 释。生 成 的 数 据 均 使 用 软件作图。结果与分析 转录组测序数据分析个桑黄样品转录组测序获得原始 数范围为 ，过滤后的碱基数范围为 ，含量范围为 ，值基本上都大于 ，且不同发育状态的菌丝测序数据值相近，说明转录组数据测序质量高，可用于后续数据分析（表）。表桑黄转录组测序数据信息样品编号 桑黄转录组 分布规律桑黄转录组的 个基因含有 位点。其中，个基因检测到 个 位点，平均每条基因含有 个。个基因检测到 个 位点；个基因检测到 个插入位点，平均每条基因含有 个；个基因检测到 个缺失位点，平均每条基因 个（图）。图含有 的基因数目及位点数目 桑黄转录组 类型特征桑黄转录组基因中共包含两大类 ，即转换、颠换；转换包括、两种类型，分别占总 的 、；颠换包括、四种类型，分别占总 的 、（图）。上述种 的出现频率以、最高，均为 个 ；的出现频率最低，为 个 （图）。具体到密码子的三个位点，第一位碱基出现 位点的数目最多，第二位最少（图）。在含有 位点的转录组基因序列中，含有个 位点的基因有 个，有个基因含有 个 位点；随着 位点数量的增加，基因数量逐步减少（图）。桑黄转录组 类型特征桑黄转录组 分为缺失和插入两类，依次为 个、个；缺失类型长度大小范围为 ，以、的类型最多，随着缺失片段长度的增加，基因数目趋向减少（图）；插入类型的长度大小范围为 ，以 的类型最多，随着插入片段长度的增加，基因数目逐渐减少（图）。含 的基因 功能注释分析 个基因在 数据库获得功能注释，共包含衰老等 个通路，以“信号传导”通路的基因数目最多，含有 个基因；其次为“碳水化合物代谢”通路，含有 个基因；主要是“膜运输”通路，仅有 个基因；大多数通路与物质代谢相关。见图。试验研究王晖等：桑黄菌丝体转录组 位点分析不同类型 的数目每 长度不同类型 的出现个数图不同类型 数目及出现频率图不同密码子位置的 数目图含有相同 位点数目的基因数目统计图含有插入、缺失片段的基因数目变化结论与讨论本文对不同发育阶段的桑黄菌丝体进行转录组测序，挖掘其中的 位点，并对其分布规律、特征进行分析。桑黄转录组序列包含共计 个 位点，太平洋白虾转录组序列中则鉴定出 个 位点，美国黑杨的 个转录组序列基因中预测含有超过 万个 位点，橡胶树的转录组序 列 包 含 个 位 点，说 明 位点在生物基因中广泛存在，不同的物种含有的数目不同。另外，桑黄 位点在密码子中的分布位置呈现一定的规律性，即 位点倾向于出现在密码子的第一、三位碱北方蚕业 ，（）试验研究图含 基因的 通路基。据报道，海参转录组序列密码子第三位出现 位点比例为，第一位为，第二位为，虹 鳟 鱼、番 茄 也 呈 现 类 似 的 规律 ；菲律宾蛤仔的肝胰腺转录组密码子第三位出现 的占比为，略高于第一位的 。因此，推测 位点出现的位置及比 例 与 物 种 有 关。本 研 究 通 过 挖 掘 桑 黄 位点，有助于为后续种质鉴定、品种选育、遗传进化分析等奠定基础。参考文献 ，犘 犺 犲 犾 犾 犻 狀 狌 狊犻 犵 狀 犻 犪 狉 犻 狌 狊 ，：，：，：吴声华，戴玉成药用真菌桑黄的种类解析菌物学报，（）：，（）犘 犺 犲 犾 犾 犻 狀 狌 狊犻 犵 狀 犻 犪 狉 犻 狌 狊（），（），犘 犺 犲 犾 犾 犻 狀 狌 狊 犻 犵 狀 犻 犪 狉 犻 狌 狊 ，（）：，犘 犺 犲 犾 犾 犻 狀 狌 狊 犻 犵 狀 犻 犪 狉 犻 狌 狊（），（）：，犘 犺 犲 犾 犾 犻 狀 狌 狊犻 犵 狀 犻 犪 狉 犻 狌 狊（），（）：，犔 犻 狋 狅 狆 犲 狀 犪 犲 狌 狊狏 犪 狀 狀 犪 犿 犲 犻 ，（）：，（犘 狅 狆 狌 犾 狌 狊 狋 狉 犻 犮 犺 狅 犮 犪 狉 狆 犪），：（犎 犲 狏 犲 犪犫 狉 犪 狊 犻 犾 犻 犲 狀 狊 犻 狊），（）：，犃 狆 狅 狊 狋 犻 犮 犺 狅 狆 狌 狊犼 犪 狆 狅 狀 犻 犮 狌 狊（，），（）：，：，：，（）：，犚 狌 犱 犻 狋 犪 狆 犲 狊狆 犺 犻 犾 犻 狆 狆 犻 狀 犪 狉 狌 犿 犞 犻 犫 狉 犻 狅犪 狀 犵 狌 犻 犾 犾 犪 狉 狌 犿 ，：试验研究王晖等：桑黄菌丝体转录组 位点分析犃 狀 犪 犾 狔 狊 犻 狊狅 犳犕 狔 犮 犲 犾 犻 狌 犿犜 狉 犪 狀 狊 犮 狉 犻 狆 狋 狅 犿 犲犛 犖 犘犐 狀 犱 犲 犾犔 狅 犮 犻 犻 狀犐 狀 狅 狀 狅 狋 狌 狊 犺 犻 狊 狆 犻 犱 狌 狊 ，（，；，；，）犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋：犐 狀 狅 狀 狅 狋 狌 狊犎 犻 狊 狆 犻 犱 狌 狊 ，犓 犲 狔狑 狅 狉 犱 狊：犐 狀 狅 狀 狅 狋 狌 狊 犺 犻 狊 狆 犻 犱 狌 狊；檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼 （上接第页）犈 犳 犳 犲 犮 狋 狊狅 犳犇 犻 犳 犳 犲 狉 犲 狀 狋犃 狉 狋 犻 犳 犻 犮 犻 犪 犾犇 犻 犲 狋 狊犱 狌 狉 犻 狀 犵 狊 狋 狀 犱犐 狀 狊 狋 犪 狉狅 狀狋 犺 犲犌 狉 狅 狑 狋 犺犪 狀 犱犇 犲 狏 犲 犾 狅 狆 犿 犲 狀 狋 犪 狀 犱犇 犻 犲 狋犈 犳 犳 犻 犮 犻 犲 狀 犮 狔狅 犳犛 犻 犾 犽 狑 狅 狉 犿 ，（，；，）犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋：，犓 犲 狔狑 狅 狉 犱 狊：犅 狅 犿 犫 狔 狓犿 狅 狉 犻；北方蚕业 ，（）试验研究