基于新一代DNA高通量测序技术的厚叶解曼藻转录组学研究

摘要

海带属藻类是一类最重要的海洋藻类,主要分布于寒温带地区的沿海水域.厚叶解曼藻(Saccharina sculpera)作为棕色藻门、褐藻纲、海带目、海带属中的一个重要物种,因其丰富的褐藻多糖硫酸酯含量在工业领域吸引了大量的关注.为深入了解其遗传信息,本研究应用新一代高通量测序技术Illumina Solexa HiSeq2000 平台对厚叶解曼藻的转录组进行测序,获得超过2.5 Gb的原始数据.结合SOAP de novo 拼接聚类等分析软件,最终获得了86,846 条scaffolds,平均长度480 个碱基.其中包含23,591个独立基因(unigene).对转录本序列的GO(gene ontology)注释、COG(clusters of orthologous groups)分类以及代谢通路分析也显示厚叶解曼藻中的许多基因具有重要的蛋白功能.绝大部分的Unigenes(81.73％)显示出和长囊水云(Ectocarpus siliculosus)基因具直系同源.利用转录组数据中的线粒体序列进行系统进化分析确认了S.sculpera 在海带属中的分类地位.同时在转录组数据中还发现了大批参与重要代谢通路功能基因,如褐藻多糖硫酸酯生物合成,碘摄取,细胞通讯和碳固定途径.Solexa高通量测序技术作为藻类功能基因组研究的重要手段,为发掘厚叶解曼藻功能基因发挥了重要作用,也为在分子水平上研究厚叶解曼藻的生物学特性和经济价值提供了更翔实的基因信息.