測(cè)序解析光合作用背后的機(jī)制

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　　在近日召開(kāi)的植物和動(dòng)物基因組大會(huì)上，孟山都基因組分析中心的研究人員Todd Michael介紹了他們?nèi)绾卫肐on PGM測(cè)序儀對(duì)玉米石(又名白花景天)這種植物的基因組進(jìn)行測(cè)序。在干旱條件下，這種植物可從標(biāo)準(zhǔn)的C3光合作用轉(zhuǎn)換到景天酸代謝(CAM)。 索取：Ion PGM測(cè)序資料>>
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生物通報(bào)道 在近日召開(kāi)的植物和動(dòng)物基因組大會(huì)上，孟山都基因組分析中心的研究人員Todd Michael介紹了他們?nèi)绾卫肐on PGM測(cè)序儀對(duì)玉米石(又名白花景天)這種植物的基因組進(jìn)行測(cè)序。
玉米石為多年生草本肉質(zhì)植物，植株低矮叢生，葉片膨大為卵形或圓筒形。在干旱條件下，這種植物可從標(biāo)準(zhǔn)的C3光合作用轉(zhuǎn)換到景天酸代謝(CAM)。景天酸代謝植物晚上開(kāi)放氣孔，吸收CO2，經(jīng)哈奇-斯萊克途徑將CO2固定。早上的時(shí)候氣孔關(guān)閉，避免水分流失過(guò)快，同時(shí)在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行卡爾文循環(huán)。研究人員推斷，探索這種轉(zhuǎn)換背后的遺傳機(jī)制可能有助于了解壓力應(yīng)對(duì)策略的基礎(chǔ)。生物通 www.ebiotrade.com
為了了解這種轉(zhuǎn)換背后的遺傳和基因組特征，研究小組對(duì)玉米石的121 Mb基因組進(jìn)行了測(cè)序。他們?cè)趲滋靸?nèi)開(kāi)展了20次Ion PGM測(cè)序運(yùn)行，覆蓋度約為45倍。在校正了序列中的錯(cuò)誤并裝配了基因組之后，研究小組檢出了基因，并與模式生物擬南芥比較后對(duì)基因組進(jìn)行了注釋。
除了此次基因組測(cè)序，研究人員還對(duì)生長(zhǎng)在正常條件或干旱條件下10天以上的玉米石進(jìn)行了RNA測(cè)序，以便尋找干旱時(shí)從C3向景石酸代謝轉(zhuǎn)換所對(duì)應(yīng)的基因表達(dá)改變。生物通 www.ebiotrade.com
Michael稱(chēng)，研究人員采集了兩個(gè)晝夜交替后適應(yīng)干旱以及澆過(guò)水的玉米石植物樣本，并對(duì)它們的轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)這兩種植物中近1200個(gè)基因有著不同的表達(dá)模式。
這些差異表達(dá)基因的初步分析表明，在干旱條件下許多基因的表達(dá)突然增高，包括至少一個(gè)與擬南芥中營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和開(kāi)花抑制相關(guān)的基因。另一方面，干旱似乎抑制了細(xì)胞壁相關(guān)基因的表達(dá)。若植物生活在水分充足的條件下，則這些基因高表達(dá)，以維持C3光合作用，Michael解釋道。生物通 www.ebiotrade.com
以半導(dǎo)體芯片為核心，Ion PGM測(cè)序儀注定與眾不同。在推出以來(lái)的6個(gè)月內(nèi)，它曾創(chuàng)下多項(xiàng)紀(jì)錄，包括通量提高了10倍，流程成為行業(yè)中zui快的，并且它是世界上銷(xiāo)售zui快的測(cè)序儀，已發(fā)往40多個(gè)國(guó)家。
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幾天前，Life Tech還宣布，計(jì)劃在年中推出Ion Proton測(cè)序儀，旨在一天內(nèi)完成人類(lèi)基因組的測(cè)序，耗資約為1000美元。千元基因組測(cè)序即將拉開(kāi)帷幕，讓我們拭目以待吧。(生物通 余亮)