薏苡转录组测序及基因功能注释
谷蛋白,三酰,1材料与方法,1药材,2仪器与试药,3转录组文库的建立和测序分析,4转录本功能注释,5生物信息学分析,6基因表达量计算,2结果,1测序结果与序列组装,2基因功能注释,3CDS预测,4SSR检测结果,5SNP位点分析结
欧阳雨晴,李玲玲,石好宇,赵艺,朱甫臻,尹艳燕,王灵芝(北京中医药大学生命科学学院,北京100029)转录组(transcriptome)是指细胞在特定发育阶段或生理条件下,所表达的全部RNA 的总和,可反映相同基因在不同环境下表达的差异,揭示不同基因间的相互作用及其各自的功能[1-2]。转录组测序,又称为RNA 测序(RNA-seq),将样本总RNA 反转录成cDNA 后,进行高通量测序来确定样本中整体转录组的表达情况。自2005年以来,以Solexa 技术、SOLiD 技术和454 技术为代表的第二代测序技术,推动了RNA-seq 技术的迅速发展。RNA-seq 可在限定时间内全面而快速地获取特定样品的几乎所有mRNA 序列信息,该技术在基因功能分析、特异表达基因挖掘、信号途径构建、代谢途径鉴定、基因家族确定等方面发挥重要作用[3]。RNA-seq 技术已经成功应用于许多药用植物转录组信息的收集,如黄连[4]、人参[5]、黄三七[6]、银杏[7]、红豆杉[8]和阿育魏实[9]等,在植物有效成分生物合成的功能基因挖掘和分子标记育种方面取得了较大进展[10]。
薏苡(Coix lacryma-jobiL.var.mayuenStapf),是禾本科(Gramineae)玉蜀黍族(Maydeae),薏苡属CoixL.植物[11],为药食同源作物,具有利水渗湿、健脾止泻之功能,中医临床常用于治疗水肿、排尿困难和腹泻等[12]。薏苡仁含有多种化学成分如多糖、蛋白质、脂质、多酚、类胡萝卜素、植物甾醇、螺甾内酯和内酰胺[13],具有多种药理功能,如抗肿瘤[14]、免疫调节[15]、抗氧化[16]、降血压[17]等功能。其中,薏苡仁油因具有显著的抗肿瘤活性,已被研制成康莱特注射液,广泛应用于临床,并被美国食品和药物管理局(FDA)批准在美国进行临床试验[18]。薏苡仁油的主要活性成分为三酰甘油类,占薏苡仁油含量的86.96%~94.39%[19],其中甘油三油酸酯为《中国药典》(2020年版)薏苡仁质量标准的指标性成分。研究表明1,3-二油酸-2-亚油酸甘油酯[20]和1-棕榈酸-2-亚油酸-3-油酸甘油酯[21]具有显著抗肿瘤活性。根据溶解度不同,种子储藏蛋白分为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,谷蛋白约占总蛋白含量的40%[22],具有多种潜在的生物活性。美国山核桃谷蛋白源多肽有降压,抗氧化和抗肿瘤活性[23]。苋菜谷蛋白水解产物有降血糖作用[24]。胡桃楸谷蛋白水解产物具有免疫调节作用[25]。本课题组前期研究表明,薏苡仁谷蛋白源小分子肽具有免疫调节活性[26] ......
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