Applications in Plant Sciences
SCIE-ISI SCOPUS (SonsInc.)
2168-0450
2168-0450
Mỹ
Cơ quản chủ quản: John Wiley & Sons Inc. , WILEY
Các bài báo tiêu biểu
•
•
Các microsatellite tồn tại trong tất cả các bộ gen thực vật và cung cấp các dấu hiệu hữu ích cho nghiên cứu đa dạng di truyền và cấu trúc. Các microsatellite trong lục lạp (cpSSRs) thường được nghiên cứu do dễ dàng tách chiết hơn so với các microsatellite trong nhân. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã định lượng tần suất và các ứng dụng của cpSSRs dựa trên một tổng quan tài liệu hơn 400 nghiên cứu được công bố từ 1995 đến 2013. Những dấu hiệu này là công cụ quan trọng và kinh tế cho các nhà sinh học thực vật và tiếp tục được sử dụng song song với các phương pháp di truyền hiện đại để nghiên cứu đa dạng di truyền và cấu trúc, lịch sử tiến hóa và sự lai giống ở các loài bản địa và nông nghiệp. Các nghiên cứu sử dụng các mồi loài riêng lẻ đã báo cáo số lượng locus đa hình lớn hơn so với những nghiên cứu sử dụng mồi chung. Một nhược điểm lớn của cpSSRs là tính đồng hình của kích thước đoạn phiên mã; do đó, chúng tôi đã ghi nhận sự xuất hiện của nó tại một số locus cpSSR trong và giữa các loài
•
•
•
•
•
Nấm mycorrhiza dạng túi (AMF) là những mối quan hệ cộng sinh với rễ có tầm quan trọng toàn cầu, giúp tăng cường sự phát triển và dinh dưỡng của cây trồng cũng như ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng hệ sinh thái. Để định hình rõ hơn các mức độ đa dạng của AMF có liên quan đến chức năng hệ sinh thái, cần có độ sâu giải trình tự lớn hơn trong các mẫu môi trường. Trong nghiên cứu này, các mồi có mã vạch của Illumina và một quy trình phân tích thông tin sinh học đã được phát triển và áp dụng để nghiên cứu đa dạng AMF và cấu trúc cộng đồng trong các mẫu môi trường.
Các thư viện đoạn DNA ribosomal RNA tiểu đơn vị nhỏ đã được khuếch đại từ DNA môi trường bằng cách sử dụng phản ứng PCR một bước với các mồi mã vạch NS31/AML2. Các sản phẩm khuếch đại sau đó được giải trình tự trên máy giải trình tự Illumina MiSeq sử dụng phiên bản 2, hóa học cuối cùng kết hợp 2 × 250-bp, và được phân tích bằng cách sử dụng QIIME và RDP Classifier.
Quá trình giải trình tự đã thu được từ 196 đến 6416 đơn vị phân loại hoạt động (OTUs; tùy thuộc vào các tham số cụm) đại diện cho chín chi AMF. Bất kể các tham số cụm, khoảng 20 OTUs đã chiếm ưu thế trong các cộng đồng AMF (78–87% số lần đọc) với các lần đọc còn lại được phân bố giữa các OTUs khác. Các phân tích cũng cho thấy sự khác biệt sinh địa lý đáng kể trong các cộng đồng AMF và rằng thành phần cộng đồng có thể được liên kết với các yếu tố đất đai cụ thể.
Các mồi mã vạch NS31/AML2 và giải trình tự Illumina MiSeq cung cấp một phương pháp mạnh mẽ để giải quyết đa dạng AMF và sự biến đổi trong sự sắp xếp nấm giữa các cây hosts, hệ sinh thái, và phản ứng với các tác nhân môi trường bao gồm thay đổi khí hậu toàn cầu.
Các đoạn khởi đầu PCR có sẵn cho gần như mọi vùng của bộ gen plastid. Việc lựa chọn cặp đoạn khởi đầu nào để sử dụng chỉ đứng sau việc lựa chọn vùng gen. Điều này đặc biệt đúng với nghiên cứu ở giao diện loài/dân số.
Các cặp đoạn khởi đầu cho 130 vùng của bộ gen diệp lục đã được đánh giá trên 12 loài được phân bố trong nhóm Angiosperm. Khả năng thành công trong việc khuếch đại được suy ra dựa trên số lượng và vị trí của các sai khác so với chuỗi mục tiêu. Độ biến thiên chuỗi trong loài đã được đánh giá theo ba tiêu chí khác nhau trên bốn loài.
Nhiều cặp đoạn khởi đầu đã được công bố nên hoạt động cho tất cả các thu mẫu, ngoại trừ những thất bại do sự kiện tổ chức lại bộ gen. Các đoạn khởi đầu mã vạch toàn cầu có tỷ lệ thành công thấp nhất (65%). Danh sách các vùng biến động nhất để sử dụng trong các loài có ít điểm tương đồng với các danh sách đã được xác định trong các nghiên cứu trước đó.
Các chuỗi đoạn khởi đầu được công bố nên khuếch đại một sự đa dạng của ADN thực vật có hoa, ngay cả những đoạn được thiết kế cho các nhóm phân loại cụ thể. Các đoạn khởi đầu "toàn cầu" có thể có tính ứng dụng cực kỳ hạn chế. Không có sự nhất quán nào trong khả năng thành công trong việc khuếch đại cho bất kỳ công bố nào giữa các dòng hoặc trong dòng giữa các công bố.
Việc áp dụng giải trình tự cao thông lượng, đặc biệt là đối với các mẫu herbaria, đang nhanh chóng thúc đẩy nghiên cứu đa dạng sinh học. Giải trình tự gen tổng thể với độ phủ thấp (genome skimming) là một phương pháp hứa hẹn và có thể đồng thời thu hồi các vùng ribosome plastid, ty thể và nhân ở hàng trăm loài. Ở đây, chúng tôi giới thiệu PhyloHerb, một quy trình sinh tin học nhằm lắp ráp hiệu quả các bộ dữ liệu phylogenomic được tạo ra từ việc genome skimming.
PhyloHerb sử dụng một cơ sở dữ liệu tích hợp sẵn hoặc tham chiếu do người dùng chỉ định để trích xuất các trình tự orthologous từ cả ba hệ gen bằng cách tìm kiếm BLAST. Nó xuất ra các tệp FASTA và cung cấp một loạt các chức năng hữu ích để hỗ trợ căn chỉnh, phân vùng, nối ghép và suy diễn phylogeny. Chương trình có sẵn miễn phí tại
Chúng tôi chứng minh rằng PhyloHerb có thể xác định chính xác các gen bằng cách sử dụng một bộ dữ liệu đã được công bố từ họ Clusiaceae. Chúng tôi cũng cho thấy thông qua các mô phỏng rằng phương pháp của chúng tôi hiệu quả đối với các lắp ghép rất phân mảnh từ các mẫu herbaria và có thể mở rộng cho hàng nghìn loài.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi báo cáo bộ gen diệp lục hoàn chỉnh của loài thảo dược quan trọng
Bộ gen diệp lục toàn bộ của