不同分离源植物乳杆菌的群体基因组分析 被引量：7

1

作者 刘亚华 李伟程 +4 位作者 余中节 赵飞燕 赵洁 孙志宏 张和平 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3388-3401,共14页

【背景】植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)广泛存在于植物、乳制品、肉制品、哺乳动物和昆虫的肠道等多种生态环境中。【目的】探究不同分离源L.plantarum基因组与其所在环境是否存在潜在的联系。【方法】利用比较基因组学对126株... 【背景】植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)广泛存在于植物、乳制品、肉制品、哺乳动物和昆虫的肠道等多种生态环境中。【目的】探究不同分离源L.plantarum基因组与其所在环境是否存在潜在的联系。【方法】利用比较基因组学对126株分离自植物、乳制品、肉制品、果蝇及哺乳动物肠道和口腔等部位的L.plantarum菌株基因组进行系统发育分析和功能基因组分析,解析不同分离源菌株间的亲缘关系和进化历程。【结果】果蝇分离株的基因组大小显著高于植物、哺乳动物肠道、肉制品和乳制品分离株(P<0.05),植物和哺乳动物肠道、口腔等部位与肉制品分离株的基因组大小和编码基因数量无显著差异(P>0.05)。基于单拷贝基因串联和核心基因系统发育树分析均发现,果蝇分离株和乳制品分离株分别集中聚集分布在某一分支中,其余分离源均匀分布在各个分支中。附属基因分析结果与系统发育树分析结果一致。功能基因注释结果发现,果蝇分离株的环境特异性基因参与低聚果糖和几丁质代谢,乳制品分离株的环境特异性基因参与mazEF毒素-抗毒素系统和CRISPR系统。【结论】植物乳杆菌分离株为适应较为独特的果蝇和乳制品生境而发生了适应性进化。本研究为植物乳杆菌适应性进化提供了新见解,同时为解析菌株的进化历程提供了理论基础。 展开更多

关键词 植物乳杆菌 分离源 群体基因组

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走出中国:酿酒酵母的起源、驯养与演化 被引量：2

2

作者 白逢彦 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1748-1770,共23页

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)被广泛应用于酒类酿造和食品发酵等行业,其被人类利用的历史已有近万年。酿酒酵母也是遗传学、分子生物学、基因组学和合成生物学等研究中常用的模式生物。近年来研究者对其自然和驯养种群进行了全... 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)被广泛应用于酒类酿造和食品发酵等行业,其被人类利用的历史已有近万年。酿酒酵母也是遗传学、分子生物学、基因组学和合成生物学等研究中常用的模式生物。近年来研究者对其自然和驯养种群进行了全球范围的生态学、群体遗传学和群体基因组学等方面的研究,更新了对其生态分布、遗传多样性、自然进化和驯养史以及进化动力等方面的认知。发现酿酒酵母在原始森林等自然环境中普遍存在,并可能偏好阔叶树树干、腐木和周围土壤等生境。中国酿酒酵母的遗传多样性显著高于世界其他地区,该物种最古老的谱系也仅发现于中国,说明中国可能是该物种的起源地。生态适应是塑造该物种群体结构的主要力量,导致其野生和驯养群体之间的明显分化。驯养群体又分化为固态发酵和液态发酵两大类群,每个类群内又形成不同的驯养谱系。该物种野生群体的遗传多样性远高于其驯养群体,而野生群体遗传多样性的形成主要由中性突变引起。中国野生和驯养群体在麦芽糖利用能力、基因组杂合性、子囊孢子形成率和孢子活力等方面表现出显著差异,表明这2个群体采取不同的生活策略来适应其不同的生活环境。驯养群体通过群体或谱系特异性基因拷贝数、基因含量和等位基因分布等变异,并通过横向转移以及基因渐渗获得外源基因等方式,实现对特定生态位的适应。 展开更多

关键词 酿酒酵母 生态分布 群体基因组 驯养 起源与进化

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群体基因组分析揭示短耳犬蝠适应城市化的遗传学基础

3

作者 王菲 赵华斌 《兽类学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期644-651,共8页

短耳犬蝠(Cynopterus brachyotis)是栖息在城市的典型蝙蝠物种。已发表的研究表明,短耳犬蝠的遗传多样性显著降低与快速城市化紧密相关,但该物种适应城市环境的遗传学基础仍缺乏研究。本研究基于已发表的短耳犬蝠历史样本(1931年)和当... 短耳犬蝠(Cynopterus brachyotis)是栖息在城市的典型蝙蝠物种。已发表的研究表明,短耳犬蝠的遗传多样性显著降低与快速城市化紧密相关,但该物种适应城市环境的遗传学基础仍缺乏研究。本研究基于已发表的短耳犬蝠历史样本(1931年)和当代样本(2011—2012年)的群体基因组重测序数据,通过位点突变频率、基于群体遗传分化的选择信号检测方法、基于单倍型的选择信号检测方法和受选择基因座检测方法,探究了快速城市化对短耳犬蝠的影响及其适应城市化的遗传学基础。研究结果表明:短耳犬蝠历史群体中鉴定到669个受选择基因,基因功能富集主要集中在视觉和嗅觉等通路;在当代群体中鉴定到2013个受选择基因,这些基因除了参与视觉和嗅觉相关通路外,还在免疫、味觉和听觉等通路中发挥作用。该结果提示,快速城市化可能影响短耳犬蝠的感官系统和免疫系统;为了适应快速城市化,短耳犬蝠可能在免疫、味觉和听觉等功能方面发生了适应性演化。 展开更多

关键词 短耳犬蝠 城市化 群体基因组 选择信号

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群体基因组结构变异检测工作流 被引量：1

4

作者 曹舒淇 刘诗琦 姜涛 《生物信息学》 2021年第4期232-239,共8页

结构变异作为人类基因组上的一种大规模的变异类型,对分子与细胞进程、调节功能、基因表达调控、个体表型具有重要的影响,检测群体中基因组结构变异有助于绘制群体基因组变异图谱,刻画群体遗传进化特征,为疾病诊治、精准医疗的发展提供... 结构变异作为人类基因组上的一种大规模的变异类型,对分子与细胞进程、调节功能、基因表达调控、个体表型具有重要的影响,检测群体中基因组结构变异有助于绘制群体基因组变异图谱,刻画群体遗传进化特征,为疾病诊治、精准医疗的发展提供支撑。本研究提出一种面向高通量测序的群体基因组结构变异检测工作流,该工作流通过使用多种高性能基因组结构变异检测算法实现全面、精准的结构变异挖掘,使用多层融合与过滤获得高精度群体结构变异候选集合,利用基因型重新校正、变异修剪、类型校对,最终完整绘制群体基因组结构变异图谱。基于该工作流对由267个样本组成的人群进行群体结构变异检测,检测出了96202个结构变异,其变异种类和频率分布与其他国际基因组计划相符,这些结果证明了本工作流具有良好的群体结构变异检测能力。同时,工作流通过并行的方式在内存可控的基础上显著降低了分析时间,为大规模人群基因组结构变异的高效检测提供了重要支撑。 展开更多

关键词 群体基因组 结构变异 变异检测 变异融合

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家蚕肠道细菌群体调查与分析 被引量：41

5

作者 袁志辉 蓝希钳 +2 位作者 杨廷 肖杰 周泽扬 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期285-291,共7页

目前,环境微生物中绝大部分是无法获得纯培养的。为了比较全面地了解家蚕肠道的细菌群体结构,研究采用了非培养法和传统培养法相结合的方法进行调查分析。非培养法是先直接提取家蚕肠道中的微生物群体基因组DNA,用PCR法扩增细菌16S rRN... 目前,环境微生物中绝大部分是无法获得纯培养的。为了比较全面地了解家蚕肠道的细菌群体结构,研究采用了非培养法和传统培养法相结合的方法进行调查分析。非培养法是先直接提取家蚕肠道中的微生物群体基因组DNA,用PCR法扩增细菌16S rRNA基因,建立16S rDNA文库;再以限制性片段长度多态性(RFLP)方法从文库中筛选可能不同细菌来源的克隆,并测定其核苷酸序列。将所获得的序列与GenBank数据库进行BLAST比对分析,并通过系统发育分析,推测它们可能代表的细菌种属,以及对家蚕生长发育所起的作用。结果表明,家蚕肠道中的细菌主要是节杆菌属、乳杆菌属、大肠杆菌属、芽胞杆菌属、葡萄球菌属、假单胞菌属。它们在家蚕消化利用桑叶和疾病预防中可能有着重要意义。非培养法和培养法均有各自的长处和不足,两者具有较强的互补性。 展开更多

关键词 家蚕肠道细菌 群体基因组DNA 16S RRNA 非培养法

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燕麦基因组学研究进展 被引量：10

6

作者 潘莹 程时锋 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期304-308,共5页

燕麦具有较高的营养价值和保健功能,是一种可用于均衡营养、科学饮食的健康食品,正逐渐受到人们的青睐和认可。基因组学研究有助于燕麦重要农艺性状的定位和克隆,对开发利用燕麦优质种质资源具有重要意义。本文从以下几个方面对燕麦基... 燕麦具有较高的营养价值和保健功能,是一种可用于均衡营养、科学饮食的健康食品,正逐渐受到人们的青睐和认可。基因组学研究有助于燕麦重要农艺性状的定位和克隆,对开发利用燕麦优质种质资源具有重要意义。本文从以下几个方面对燕麦基因组学研究进展进行综述:(1)燕麦属基因组类型、大小及染色体倍性研究;(2)基于多种分子标记手段构建燕麦基因组遗传图谱进展;(3)二倍体、六倍体燕麦基因组测序进展;(4)基于数量性状基因座定位和全基因组关联性分析手段对燕麦基因组功能基因的注释研究;(5)燕麦群体基因组/泛基因组学研究。同时对燕麦基因组学研究方向进行了探讨,以期为今后燕麦遗传育种提供参考信息。 展开更多

关键词 燕麦 基因组学 功能基因 群体基因组学

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群体基因组学在乳酸菌研究中的应用 被引量：6

7

作者 孙志宏 《中国食品学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期12-18,共7页

乳酸菌在食品工业、农业、畜牧业中具有重要作用,且与人类健康密切相关,因此一度成为领域内的研究热点。同时,随着高通量测序技术的发展,群体基因组学已发展成为微生物表型和基因型相关性研究的一个有力工具,并逐渐被应用于乳酸菌的研... 乳酸菌在食品工业、农业、畜牧业中具有重要作用,且与人类健康密切相关,因此一度成为领域内的研究热点。同时,随着高通量测序技术的发展,群体基因组学已发展成为微生物表型和基因型相关性研究的一个有力工具,并逐渐被应用于乳酸菌的研究中。本文结合国内外相关研究,对群体基因组学在乳酸菌分类和进化、环境适应性和生产特性相关研究中的应用现状进行综述。 展开更多

关键词 乳酸菌 群体基因组学 全基因组关联分析 比较基因组学

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全基因组重测序及其在群体基因组学的研究方法

8

作者 吕晨晓 陈丽丽 +3 位作者 拉毛杰布 九麦扎西 勒毛才让 马毅 《中国畜禽种业》 2024年第8期46-52,共7页

利用群体基因组学的工具分析重测序数据可以更好地将选择位点与种群历史相结合,精确估计有效种群规模、种群历史和种群结构,确定特定遗传位点和变异。该文简述了全基因组测序技术,介绍了其在群体基因组学的主要研究方法和实现软件,讨论... 利用群体基因组学的工具分析重测序数据可以更好地将选择位点与种群历史相结合,精确估计有效种群规模、种群历史和种群结构,确定特定遗传位点和变异。该文简述了全基因组测序技术,介绍了其在群体基因组学的主要研究方法和实现软件,讨论了这些方法的优缺点,并提出开发新的深度学习模型和机器学习算法或许是未来改进群体基因组学研究方法的方向。 展开更多

关键词 全基因组重测序 群体基因组学 进化与驯化 适应

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中国特有野生酿酒葡萄的群体基因组学分析

9

作者 张天浩 蒋国凤 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期593-601,共9页

葡萄是中国的重要经济植物,酿酒葡萄更是葡萄产业的重要部分。本研究通过34份酿酒葡萄基因组重测序数据,研究中国三种特有野生酿酒葡萄山葡萄(Vitis amurensis)、刺葡萄(Vitis davidii)和毛葡萄(Vitis heyneana)的群体间遗传结构、遗传... 葡萄是中国的重要经济植物,酿酒葡萄更是葡萄产业的重要部分。本研究通过34份酿酒葡萄基因组重测序数据,研究中国三种特有野生酿酒葡萄山葡萄(Vitis amurensis)、刺葡萄(Vitis davidii)和毛葡萄(Vitis heyneana)的群体间遗传结构、遗传多样性与群体历史变化,通过群体遗传学手段筛选选择信号,挖掘中国野生酿酒葡萄特有的重要种质基因。群体结构显示群体间聚成四个分支。与中国主要栽培酿酒葡萄相比,三个野生酿酒葡萄群体多样性较低,且均受东亚大陆末次冰期的影响,导致群体有效数量较低,相关野生种质资源需要得到进一步的保护和收集。通过对中国野生酿酒葡萄共同受选择区域进行定位,本研究共鉴定到272个中国野生酿酒葡萄受选择的基因,这些基因富集到葡萄有性生殖、花粉形成、淀粉和蔗糖代谢,以及自噬体等功能或通路上,研究结果能为栽培酿酒葡萄今后的杂交育种、抗病和酿酒风味等方面提供重要的育种依据。这些基因可能与中国野生葡萄长期受本土环境影响而形成的独特生长发育过程有关。本研究可为中国原产野生酿酒葡萄的保护及育种应用提供重要理论依据。 展开更多

关键词 葡萄 群体基因组学 酿酒葡萄 群体遗传 育种

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基于全基因组SNP构建甘蓝型油菜指纹图谱 被引量：4

10

作者 王升博 黄一鸣 +2 位作者 梁聪园 王静 杨庆勇 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期966-972,共7页

甘蓝型油菜是世界上重要的油料作物,可用作油料、饲料以及食品等,具有较高的经济价值。为了高效快速地鉴定并区分油菜品种,加强油菜品种管理,本试验利用505份油菜种质的重测序数据进行SNP鉴定,根据杂合率、位点缺失率以及多态性等指标对... 甘蓝型油菜是世界上重要的油料作物,可用作油料、饲料以及食品等,具有较高的经济价值。为了高效快速地鉴定并区分油菜品种,加强油菜品种管理,本试验利用505份油菜种质的重测序数据进行SNP鉴定,根据杂合率、位点缺失率以及多态性等指标对SNP集合进行筛选,得到了能够高效鉴定油菜种质的核心SNP位点组合,构建了DNA指纹图谱。该套核心位点组合包括897个位点,其MAF、PIC的平均值分别为0.41、0.474。使用该套SNP位点组合进行品种区分,每两个材料之间的差异位点数目90%为357~508。对核心SNP位点进行精简,最少用17个SNP标记可完全鉴定该套种质。本研究使用高质量的油菜重测序数据,筛选出了897个核心SNP位点,并利用该套核心SNP组合构建了油菜的特征指纹图谱,为油菜遗传多样性分析、品种鉴定以及种质管理提供数据参考。 展开更多

关键词 甘蓝型油菜 群体基因组重测序 SNP DNA指纹图谱

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群体基因组学方法:从经典统计学到有监督学习 被引量：3

11

作者 施怿 李海鹏 《中国科学：生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期445-455,共11页

群体遗传学的一个主要研究目标是理解突变、自然选择、遗传漂变、群体结构和数量变化等进化力量如何共同影响基因组中的遗传变异.通过分析DNA序列多态数据,可以推测曾经作用于基因组的各种力量,进而探讨生物演化的过程.近年来,随着第二... 群体遗传学的一个主要研究目标是理解突变、自然选择、遗传漂变、群体结构和数量变化等进化力量如何共同影响基因组中的遗传变异.通过分析DNA序列多态数据,可以推测曾经作用于基因组的各种力量,进而探讨生物演化的过程.近年来,随着第二代DNA测序技术的快速革新,群体遗传学进入了基因组学时代,相关的方法在不断发展,并可将群体基因组学方法分为经典统计学方法和新兴的机器学习方法.前者包括经典群体遗传学统计量、单一统计量或多统计量联合检测自然选择、群体历史与自然选择的联合估计以及基于溯祖树和祖先重组图的方法.后者主要基于有监督学习,为群体基因组时代的大数据分析带来了全新范式.本文从理论基础出发,全面回顾了群体基因组学方法发展变化的历程,着重介绍了该领域的最新进展,并就未来的发展方向进行了展望. 展开更多

关键词 群体基因组学 自然选择 重组率 经典统计学 有监督学习

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新疆和西藏少数民族的群体基因组学研究 被引量：2

12

作者 徐书华 《科学》 2020年第2期11-16,共6页

世居于新疆和西藏的维吾尔族和藏族等少数民族的基因组是了解中华民族多祥性构成、民族关系、族群起源和演化史的重要依据从全球视野看,世居新疆和西藏的少数族群各自保留或丟失了与其他多数人群不同的遗传变异,就像在演化历史长河中自... 世居于新疆和西藏的维吾尔族和藏族等少数民族的基因组是了解中华民族多祥性构成、民族关系、族群起源和演化史的重要依据从全球视野看,世居新疆和西藏的少数族群各自保留或丟失了与其他多数人群不同的遗传变异,就像在演化历史长河中自然完成了人俾的基因敲除或编辑“实验”,是研究人类自身基因组的功能和表型效应的天然村料。 展开更多

关键词 群体基因组学 新疆 西藏 少数族群

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利用群体基因组学策略扫描人群特异的自然选择信号 被引量：1

13

作者 邓立彬 汤晓丽 +2 位作者 康健 王青芸 曾长青 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第18期2127-2134,共8页

自然选择是人类进化的动力,直接影响人群分化.目前对于自然选择在人群分化中的作用及其功能还知之甚少.为了探讨这一问题,本研究利用人类基因组国际单体型图计划的数据分析人群的遗传分化.通过群体基因组学策略扫描常染色体区,共发现了1... 自然选择是人类进化的动力,直接影响人群分化.目前对于自然选择在人群分化中的作用及其功能还知之甚少.为了探讨这一问题,本研究利用人类基因组国际单体型图计划的数据分析人群的遗传分化.通过群体基因组学策略扫描常染色体区,共发现了12669个高人群分化的SNPs和1853个人群特异的自然选择"候选基因",并通过基因诠释确定了121种受到强选择压力的生物学过程.多层次分析显示,人类基因组中存在普遍的正选择信号,这些信号聚集于特定的染色体区域;且多数"候选基因"和相应的生物学过程均局限于特定人群中,提示自然选择在人群分化中发挥了重要作用.本研究为从群体遗传和功能学角度深入研究自然选择和人群分化提供了新的线索. 展开更多

关键词 自然选择 人类基因组单体型图计划 单核苷酸多态性 群体基因组学 基因诠释

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现代人类混血的群体基因组学研究 被引量：1

14

作者 徐书华 《科学》 北大核心 2013年第1期14-18,4,共5页

随着现代交通和通信技术的园益发达，现代人群之间的交流日趋频繁，异族通婚甚至跨国婚姻司空见惯，这造就了为数众多、程度不同的“混血儿”。得益于生物技术的飞速发展。现代人类混血的群体基因组学研究在世界范围受到了重视并在近几... 随着现代交通和通信技术的园益发达，现代人群之间的交流日趋频繁，异族通婚甚至跨国婚姻司空见惯，这造就了为数众多、程度不同的“混血儿”。得益于生物技术的飞速发展。现代人类混血的群体基因组学研究在世界范围受到了重视并在近几年取得了显著的进展。 展开更多

关键词 混血 遗传混合 混合人群 群体基因组学

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利用HapMap数据发现人类基因组中正选择的“候选区域”

15

作者 汪雁 汤哓丽 +4 位作者 陈极光 肖俐 方进 龙飞 邓立彬 《南昌大学学报（理科版）》 CAS 北大核心 2010年第3期294-298,共5页

人类基因组国际单体型图计划(The International Haplotype Map Project,HapMap)旨在构建全基因组范围的常见遗传变异数据库,为复杂性疾病、人类进化和其它遗传学研究提供基础数据。此研究基于HapMap计划第Ⅰ期数据,通过群体基因组学策... 人类基因组国际单体型图计划(The International Haplotype Map Project,HapMap)旨在构建全基因组范围的常见遗传变异数据库,为复杂性疾病、人类进化和其它遗传学研究提供基础数据。此研究基于HapMap计划第Ⅰ期数据,通过群体基因组学策略对亚、欧、非人群中的正选择信号进行扫描。在基因组范围建立了一个包含多层次信息(基因、窗口、大型区域)的正选择图谱。研究表明:人类基因组中存在一定程度的正选择,正选择的"候选窗口"占总筛查窗口的～5%;基因组中的正选择信号集中于某些特定的染色体区域;确定了62个可能受到强正选择的大型区域,以及区域内相应的88个受到强正选择的"候选基因"。研究还发现人群特异的选择在人群的分化过程中发挥了重要的作用。此研究将为后续的人类进化和自然选择研究提供新的线索。 展开更多

关键词 人类基因组国际单体型图计划 正选择 群体基因组学

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