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关于花卉基因组学和进化,我们有哪些疑问?

1. 包括花卉在内的植物基因组工作者如何克弊端,不费/少费纳税人还是十分有限的财政钱,取得更好更大的成效?

测序技术发展迅速,特别是近几年三代测序技术发展突飞猛进。相比传统二代技术大片段文库构建需要昂贵的费用,三代测序技术克服大片段文库构建问题,直接对DNA大片段进行测序且费用不高,使从头组装基因组价格大幅下降,如植物中最早使用三代测序技术完成的复活草(Oropetium thomaeum)基因组。如今测序一个1g以下的基因组包括各种测序等实验费用不超过10万。如果请懂行专家做,费用更少。

如果完成一个几百M基因组,只花费几万,几G基因组也只要10几万,你还认为花费很多吗?如果取得更大成效,这个是管理学问题,钱是不是给真正需要的人手上花。

2. 老师可否详细的讲解一下从ANA到木兰类再到核心被子植物花进化的特征?

开花植物又叫被子植物。无油樟目(Amborellales),睡莲目(Nymphaeales)与木兰藤目(Austrobaileyales)一起属于早期被子植物类群,被称为ANA被子植物类群。ANA被子植物类群,与单子叶,真双子叶以及木兰类等一起组成现在的被子植物,后者又叫核心被子植物。开花植物起源时间与哺乳动物相近,它们起源时间都是两亿年左右。哺乳动物分成原兽亚纲(包括鸭嘴兽)、后兽亚纲(袋鼠和考拉)和真兽亚纲(占绝大部分)。把它们进行类比,无油樟与鸭嘴兽相似(原兽亚纲),睡莲与袋鼠和考拉(后兽亚纲)相似,核心被子植物就与我们常见的哺乳动物(真兽亚纲)类似。开花植物在2亿年前起源,其快速辐射扩张到30万种并占领地球,而其兄弟裸子植物起源至少3亿年前却只有才800种。被子植物快速辐射现象吸引了许多科学家,被达尔文认为是“恼人之谜”。睡莲作为早期被子植物类群,其基因组和生物学特点是理解被子植物快速辐射的关键一环。

他们一个明显的特征 应该是睡莲目和木兰藤目,包括核心被子植物的各个类群自己的祖先都经历过基因组加倍,而无油樟目自己的祖先没有。

3. 我想请教一下,对于没有全基因组测序,没有完整的遗传转化体系的园艺植物,想进行基因功能的研究,有什么比较适合的方法?谢谢!

测转录组分析。

4. 老师好,我想请教以下问题?

① 睡莲的基因组对于研究被子植物花的起源有什么意义?

② 单性花的进化研究应该从何处着手呢?

① 早期的被子植物已经不存在了,睡莲是早期植物分化出来的类群,尽管其已经不是早期被子植物类群,但是其应该在很多特征像早期被子植物,所以其基因组特征可能像早期被子植物。比如其花萼基本上没有分化,还是像早期被子植物。

② 建议多测转录组比较分析。

5.  想问一下,睡莲基因组数据库现在是否公布?

http://waterlily.eplant.org/ 

NCBI等数据库都有。

6. 您好,我们课题组也是做园艺植物进化相关研究的。但是,我个人觉得植物进化已经没有了任何现实意义,毕竟已经发生过的这些历史事件,对于现在的生产和社会需求没有任何指导意义。我想问一下您,如何看待进化这一研究的现实意义,还有没有必要做,或者它可以向哪些新的研究方向转换?谢谢!

无知者无畏,不过也谢谢这么大胆的提问。

植物很多研究在模式植物拟南芥中开展如同人类很多研究在小鼠上开展。背后的依据就是进化,认为很多基因功能是在不同植物中具有类似的。我们现在对任何一个新物种进行研究,一旦知道其序列就很快知道其功能,主要就是依据在模式植物中的研究结果。

我们现在对一些作物中的基因进行编辑,依据就是在别的物种知道这个基因功能直接进行编辑。比如我们要敲掉花的雌蕊和雄蕊,根据过去研究,只要敲掉C基因,因为C基因控制雌蕊和雄蕊发育。

我们现在其实越来越关注植物进化,就是想知道物种起源,以及各个性状的起源,还以后他们的多样性,为什么我们这个世界被子植物这么多?他们如此丰富多彩,背后的规律就是进化规律。

我上面说的是比较宏观的,说到微观上就是某个基因的进化如何与性状关联起来,它的功能是什么,在不同物种中是不是保守的,还是有多样性,如果有,是不是发生了亚功能化,新功能化等等。

7. 请问要是检测大片段的结构变异,是用三代测序检测,还是二代测序要是深度够的话,也是可以说明问题的,我样品的二代测序深度为100✖️ 是不是可以用来检测结构变异?

如果结构变异不是位于重复序列区域,一般用二代是可以检测的。我觉得在基因组内一般是中心粒和端粒区域的结构变异是很难用二代进行检测到的,其他应该都能用二代检测到。

另外,三代测序是没有经过PCR的DNA,二代测序都是要对DNA进行PCR扩增。

8. 张教授您好,近年来不少园艺物种的基因组陆续报道,我想请问基于这些基因组的生物信息挖掘例如基因家族分析是否有意义?另外想请您分析一下对园艺作物和观赏植物在后基因组时代的研究热点,是基因功能的验证,还是转基因育种?

当然有意义,如果单纯只是为了发一篇研究论文意义不是很大。每个基因背后有很多故事,是值得的坚持做下去,因为随着知识积累会有新发现。

我觉得大部分基因的进化与性状有关联,它的功能是什么,如影响性状,是很值得进行研究的。

还有某个基因在不同物种中是不是保守的,还是有多样性,如果有,是不是发生了亚功能化,新功能化等等。

如果可以开展 基因编辑育种或转基因育种,我建议直接做,但是很多花卉没有转化系统,就无从谈起。在没有转化系统条件下,可以多做一些其它工作,为将来育种做准备。

9. 张教授,您好。我在研究一条转录因子的时候发现,过表达之后植株抗旱性提高了,我想搞明白抗旱的机理,想做个Chip seq搜一下该基因调控的靶基因,此外您还有什么建议吗?

感谢!

如果有条件上Chip seq最好,不过我建议还可以做转录组,这个也是很直接并且容易做。

10. 文中提出的蓝色基因ANS和UDPGT,都没有使用RT-PCR进行验证,只是提出了假设的结论吧?同时,前人研究认为,F3'5'H'才是蓝色基因,这个基因在睡莲中又是如何解释?

请问基因组学层面的研究如何更好的应用于花卉品种改良,两者之间需要哪些研究工作。谢谢

就是我们测序的蓝星睡莲在自然条件下有变异的,其花瓣是白色的。我们对白色和蓝色花瓣都进行了转录组分析。

我们是通过蓝色和白色花瓣的RNA-seq数据推测出ANS和UDPGT在蓝色高表达,而推测他们是蓝色基因。

之前发现的蓝色基因是没有与白色进行比较,至于这个蓝色基因是不是蓝色中特异还是白色中也表达并没有具体分析。

基因组是物种遗传调控基础,是进行花卉品种改良的基础,只有对花卉品种基因组了解更多才能刚好进行遗传改良。

11. 如何构建准确的物种树?

使用一定量低拷贝基因,并且使用不同方法。

12. 花卉基因组目前的进步与挑战,还有哪些最主要的问题亟待解决,问题为什么重要?

花卉基因组的研究成果与实验更紧密结合,如何与产业更紧密结合,为产业服务?

我觉得主要使花卉基础研究投入少,现在几乎没有任何花卉品种转化系统是很成熟的。

尽快推动各种花卉转化系统建立,进行基因编辑育种。

13. 请问,在受外界刺激导致生物快速进化的过程中,逆转录转座子是主要变异之一吗?

这个不太清楚,建议你查阅相关研究文献。

14. 对于叶绿体基因组,如果很保守,应该如何挑选有效的信息进行分析

现在是核基因组时代,请选用核基因进行分析。

15. 张老师好,请问老师您今年还有博士的名额吗?

招生招聘信息,请给我发邮件 fafuzhang@163.com

16. 请问老师,花香基因在以后的育种工作中可以有哪些应用?

暂时还不知道。

17. 研究花卉基因组的前景如何看待?

我很看好。但前提是投入不多,但产出很多。

18. 有国内花卉研究大牛解答问题真好!首先感谢HR提供这样的机会!我是碧根果(Carya illioninensis)  育种者。碧根果有两种开花类型:一是雄花先开雌花后开即Type I,另一类是雌花先开雄花后开即Type II。一般地,头年的休眠牙在第二年的春天开雄花,当年的新牙开雌花。我想研究其雄花花芽的形成机理,即为什么头年的休眠牙有的先开,有的后开。我应该怎样入手?我取两种不同类型的树,看看不同时期的休眠牙,雄蕊花序,进行RNA-seq,研究其基因表达,这样做有意义吗?还是你们有什么好的办法或建议?雌花的研究应该如何进行呢?由于时差(14个小时)问题,你们的分享会我不能参加,只好先提问了,见谅!多谢分享!

建议测转录组分析,选择好的对照进行分析。

休眠开雄花可能与春华有一定关联系,也许是春华就开雄花,不春华就开雌花。

19. 目前植物基因检测领域研究最深入的方向是?

这个不太清楚,建议你查阅相关研究文献。

20. 花香次生代谢物分析

这个不太清楚,建议你查阅相关研究文献。

21. 睡莲中的蓝色基因,植物所王亮生研究组和武汉植物园的另一个老师都做过了,但他们是从基因糖基化来做的,文章中报道的应该不算新的发现吧!

就是我们测序的蓝星睡莲在自然条件下有变异的,其花瓣是白色的。我们对白色和蓝色花瓣都进行了转录组分析。

我们是通过蓝色和白色花瓣的RNA-seq数据推测出ANS和UDPGT在蓝色高表达,而推测他们是蓝色基因。



本次分享会问题实录(103个)


2020/01/08



1. 许多植物出现了古多倍化事件,出现古多倍化事件的原因是什么,发生古多倍化事件的植物的时间点是一致吗,或者或者是在一个时间范围内吗?

不一致,一般是5千万到7千万,另外一个是1亿年左右。

2. 蓝色基因一直是研究热点,想了解一下,知道是糖基化酶在蓝色合成中起关键作用,如何验证?睡莲的遗传转化体系已经可以做转基因吗?如果不能,做异源表达的话能做为证据?有具体方法?

可以做转基因验证。

可参考我们的转基因文章:https://www.nature.com/articles/s41438-018-0086-2

3. 层出不穷的基因组文章,具备哪些亮点让张老师这篇文章能刊登到nature,当时是如何选刊的?

我们当时准备了nature  science,因为之前amborella发到science,我们觉得nature希望大,就投了。

4. 有一个物种,我们做核型分析是4倍体,我们推测可能是AABB,怎样找到A,B基因组的来源?这样好讲进化的故事。

按照推测,AABB属于异源四倍体,如果想找到来源,只能广泛搜集已有的二倍体近缘物种,通过重测序加遗传分析找到哪种是可能的祖先。这一过程往往比较痛苦,也不一定能有理想的结果。

5. 115种进化树,涉及转录组数据用的是同一个器官吗?另外论文中图2b把进化树和全基因组复制事件结合,目前这种分析是不是就这一种方法?另外能否讲一下物种灭绝或扩张与多被化事件关系问题!

不同组织都可以,我们最后选择的housekeeping基因。

进化树来判断基因组加倍是一个有效办法,特别是不能用共线性进行比较。

6. 文章里提到的花香11种成分采用的样本也是蓝星睡莲吗?是变种还是蓝星睡莲本身?

是蓝星睡莲本身。

7. 老师您好,想请问下您们,开始基因组测序课题的时候,是直接测,还是在此之前已经有目标,旨在重点分析某个性状相关?或者说是拿到数据以后,再从数据里面找找看能挖掘和阐释什么科学问题?

我们都有,这个要看具体情况。我们最开始主要想了解早期被子植物的进化历史。

8. 如何研究不同物种间基因渗入,大家公认的方法是什么?

研究introgression,大家公认的方法是Paterson's D statistics. 可以用于做该分析的软件是ANGSD。如果要找Introgressed loci,可以用一个modified fd test.

同时还有Phylonetwork,treemix,bucky等软件可以帮忙检测渐渗。

该部分研究挺多的,推荐如下几篇经典文献:

Rapid radiations of both kiwifruit hybrid lineages and their parents shed light on a two-layer mode of species diversification

Evaluating the Use of ABBA–BABA Statistics to Locate Introgressed Loci

9. ortholog的判定方法您觉得用什么最准确?

没有什么最准确,最好办法就是画进化树。

10. 对于没有生物信息学基础的科研人员,面对现在不断发展的测序海量数据,该怎么入手学习,有什么好的教材、课程,学习资料及学习方法?您是如何学习生物信息学分析方法的?

从我的经验看,跟着项目和团队是进步最快的学习方式。有任务的时候做任务,没有任务的时候学写代码。学习资源推荐Python/R语言两个必须学的编程语言,以及Linux操作系统。同时要阅读大量的基因组学的文献。

11. 请问您一下,找到一个基因可以感应外界的处理,也就是说植物处理一下,该蛋白就会从膜转移到核,如果把这个基因的互作蛋白找到,pull down后,也把缺失这个基因的突变体切片等试验做完,是否论文就以结束了呢?这样的内容投nature是否容易中?

你这些问题太具体,无法回答。

12. 可否请张老师分享一下投稿Nature的经历?

我们是去年8月6号投稿,一搞送审了,回来拖了5个月投回去,中间很认真改了改,投回去审稿人都说ok了。二审加了个审稿人,所以又送审。主要就是一定要认真对待审稿人意见,主要就是一定要认真对待审稿人意见,主要就是一定要认真对待审稿人意见,是我的切身经验,包括一些拒稿就是不认真对待审稿人。

13. 请问张老师,同源四倍体物种,在未知其来源的情况下,现在有较好的分开亚基因组的方法么?谢谢!

同源四倍体没有亚基因组之说(subgenome),只有同源染色体(homologous chromosome)之说。不需要分亚基因组。

14. 现在对于莲的分类存在争议,目前睡莲基因组公布,张老师是否从比较基因组学和进化上来做过分析,是否确实莲就属于睡莲科?

睡莲是基部被子植物。荷花是双子叶植物。两者不是一个目的。

15. 张老师您好!请教您一下,从一个关键基因在近缘物种中获得/缺失的角度来讨论这些物种的进化关系以及基因渗入的问题,是否合理?

问题不是太清晰。给我的感觉是材料太少,谈进化不太占的住脚。

16. 老师您好,我想请教下在做基因组的共线性分析的时候,用来做比较的物种是按什么原则挑选的?同科属?

被子植物之间的物种基本上都有共线性, 亲缘关系距离远近,拿来分析共线性的角度不一样,我觉得科之间可以看到染色体之间的变化。

17. 张老师,您好!现在很多研究人员表示纯组学的文章不太好发,需要增加一些基因功能验证的内容。那么对于没有遗传转化体系的园艺植物,进行基因功能验证方面的研究,您有什么建议吗?谢谢!

那我代张老师回复下:如果园艺植物没有转化体系,一般就是转模式植物拟南芥烟草。当然,瞬时侵染也是好办法。

18. 张老师,请问基于您做的这个睡莲基因组,未来其他地方品种的莲花可否参考你们的进行重测序就行?还是也需要做denovo?另外,今后其他莲花的研究重点还可以瞄准哪个方向?谢谢!

莲花与睡莲不是一个东西。你说的莲花是睡莲吗?还是莲子? 

地方品种重测序就可以 。

19. 如您所说,现在是“核基因组”时代,请问如何从核基因组角度进行群体遗传变异研究?

问题不太清晰。意思是denovo多个基因组后做群体分析吗?换汤不换药,用到的原理都是一样的。顶多就是更新下软件。文献可以参考最近发表在science上的20个butterfly基因组。

Genomic architecture and introgression shape a butterfly radiation

20. 老师您好,想请教您们,如果我想用简化基因组做毛竹群体的遗传多样性,是用RAD好还是dd-RAD好?还是用其他方法好?可以具体从哪几方面分析?

还是用全基因组重测序的手段好,标记多。现在成本也降低了很多了。

21. 张老师您好!目前三代组装软件众多,有canu, falcon, mecat, wtdbg2, flye等,哪个软件表现更好?

根据我的经验,不同特性的基因组要采用不同的软件。比如在哺乳动物中,重复序列少,可以用wtdbg2,falcon效果都不错。在植物中,尤其是多倍体中,我个人觉得只有canu能胜任。

22. 老师您好,在画进化树之前需要先对目的基因进行blast比对,但是blast比对的结果会出现上百条,那这上百条的序列都会被拿出来进行多序列比对和构建进化树吗?还是会选择一部分,那选择的原则是什么呢?

尽量多选择一些,100多条就可以 ,先画个树看看。

23. 老师您好,我现在手上有一个天然四倍体基因组数据,不知道其亲本。现在无法把两套基因组分开,也没有资金和经历去做重测序去找亲本。想咨询下,如何才能知道这个四倍体基因组是同源四倍体还是异源四倍体

可以先把染色体水平的组装做出来,然后看一下转座子的模式是否存在异同。不确定一定可以分出来,这是个难题。我们暂时也没有更好的办法

24. 测序的项目很多,极少能发NSC的,您的项目能发nature,您认为最主要的原因是什么?

一是工作做的好,有亮点。二是运气也很重要。

25. 现在对于莲的分类存在争议,目前睡莲基因组公布,张老师是否从比较基因组学和进化上来做过分析,是否确实莲就属于睡莲科?

目前对莲的分类地位存在争议?  你是说睡莲还是荷花?你说的争议可否给出你的参考文献?

我们运用了很多种方法,睡莲属于睡莲科。

26. 我关注个别单基因,请问对于长基因(>15kb)外显子多(18个左右)序列长度2300bp,在转录组不全面的情况下是否会出现基因结构注释不完整(比如少了几个外显子或缺失)但BUSCO评价较好,而睡莲又是基部被子植物,这些基因同源比对差异大,这种情况下该如何手动注释,老师有推荐的吗?

一般手动注释。

27. 请问张老师,如果打算做一些地方特色作物基因组测序,我们要准备好哪些前期工作?在什么公司测会好一些?

可以调查一下近缘物种有没有被测序,有没有有意思的科学问题是基因组可以解决的。可以多找几家公司协商。

28. 张老师在文中发现的几个蓝色基因接下来要做验证功能研究?是否考虑也有转录因子的作用在代谢途径中起关键作用?

我们不预设立场是啥基因。基因功能的验证还有待天气回暖。。静等花开。。

29. 请问老师,如何有效的建立实验体系。制定自己的科研目标?组学如何跟传统育种相结合?

按照你的经费来导向,另外一个按照科学问题重要性来导向,还有效率。

30. 目前四倍体测序拼接是否有问题?

我们的ALLHiC软件专门针对多倍体Hi-C辅助组装,虽然不保证一定可以搞定。但从我们在甘蔗的经验讲,已经解决了同源4倍体、同源8倍体,目前正在尝试同源异源12倍体甘蔗。总之,不是特别容易,但还是有办法可以解决的。

31. 老师您好,请问睡莲的基因组组装是用什么算法组装出来的?

canu组装contig,LACHESIS挂载染色体。后期ALLHiC软件出来了,我们又用ALLHiC改善了基因组组装。

32. 张老师您好,请问您课题组还招博士吗?

亮生:我有打算招的 ,实验室缺人手,给我发邮件fafuzhang@163.com

33. 张老师您好,请问这么大的项目是什么时候启动的呢?项目进展都非常顺利吧?

2015年启动的,一路不是很顺利,但是也没碰到很多困难。

34. 这个项目花了多少RMB?

大概几十万把,我们2016年测三代是5000块1g数据,用PACbio RSII测的,现在很便宜了。

35. 亮生老师您好!你们文章中关于睡莲花的转录组分析的非常好,能否分享一些转录组分析的经验?

我们的蓝色和白色花瓣材料很好,是一个很好对照材料,转录组分析由对照很重要。

36. 我老师经常说基因组出来可以干很多事情,睡莲的基因组数据我也载了,然后一直放在电脑里,我们可以怎么更好的使用它?

做每个基因家族都用我们基因组数据,写与基因相关分析文章多引用我们文章。

37. 请问一下如何将转录组数据发挥到最大功效呢?如何将它的价值拔高呢?

一天看三遍。主要是对基因功能要了解很多,多了解基因功能,然后再来看有差异的基因。

38. 请问老师,利用组学手段进行分子标记筛选的时候,筛选到特异性的SNP数量很大,后期应该通过什么方法在庞大的数据库里面进行筛选?筛选到了一般怎么进行分子标记功能的验证呢?

提供的信息有点少,不确定怎么去筛选这些标记。功能验证没有从分子标记上做的吧,一般都是定位到了基因,然后去做相关功能。

39. 老师,我问个基础性的问题吧,基因组重测序与组学(转录、代谢等)分析哪个更好?

我推荐转录组重测序代谢。

40.  张教授您好,我是新手,请问花卉的基因编辑,如果编辑多拷贝基因容易吗?还是最好编辑单拷贝基因?

如果你有转化体系,建议你都试一试,我还没有发现那种花卉有很高效的转化体系。如果你有 ,你可以联系我。

41. 请问张老师,您在Nature上发表的论文图表做得非常漂亮,颜色搭配很鲜艳,可否向我们推荐论文用到的做图软件以及分享一下漂亮制图的经验?

感谢支持。。我们做的图没啥特别软件。。都是最基本的办公软件。如果你想做更好看的,也许Photoshop可以多学学吧。。

42. 请问老师,如果在做转录组时,选材需要注意哪些?如果选的是同一个种不同品种材料,两者有萼片和不同花色的区别,是否可以作为对照,选择花瓣去做转录组?

尽量选择同一个组织,类似组织。

43. 张老师好,我想问下通过什么简单实惠的办法可以知道一个物种里的中高度重复序列,用于开发FISH标记,如45s rDNA这样的,谢谢

这个涉及细胞学领域,我们不是特别了解。感觉还是要通过测序的手段找到重复序列。二代测序应该也可以找到高度重复的序列。

44. 请问张老师,我主要是研究樱花的,我打算测一个国内的野生樱花的全基因组,目前苦于没有找到比较好的科学问题,请问张老师从起源与进化方面的角度,樱属或者李亚科有没有好的科学问题的建议?如果进行李亚科属的几个种(桃李梅杏樱)的进化关系研究有没有创新性?

樱花已经有测序了,请看genome biology一篇文章。你可以测一下你这个樱花转录组数据,找一些基因与genome biology文章测序的樱花基因组比一比。

45. 老师能详细解释下,手动注释基因到底是啥,与软件的区别是什么?

利用注释软件如MAKER得到的注释基因有时候会有错误,这个时候就需要我们人工去矫正和删除。比如,我们会把注释信息,isoseq full-length reads,同源物种信息放在JBrowse上看,会看到一些假阳性的融合基因。手工注释就是会把这些融合基因纠正过来。比较耗人力,可以针对比较重要的基因改善一下。

46. 我想咨询下如果一个作物都是单花,而只有一个野生种是多花,怎么能利用这个多花的资源做多花性状呢?群体杂交是不太可能,周期太长。

测转录组数据。

47. 目前克隆基因的启动子有没有比较好的方法?染色体步移推荐用吗?

请查阅相关文献。

48. 老师您好,想请教您,有什么方法可以区分全基因组重复事件和片段重复事件?谢谢

早期对WGD比较保守 叫做片段复制,其实有很多片段复制时候就是WGD了。如果基因对有几百对,且时间久远一般认为是WGD,如果时间很近,有可能不是。要根据经验。

49. 您好,请教一下survey时候那个k值怎么选择(17、21、31)

我一般先选17,如果效果不好再尝试21,27,31。

50. 遗传背景不同怎么测转录组呢?野生种多花,没有单花突变的

各个物种单独组装转录组, 不同物种间有直系同源基因, 不同物种间直系同源基因的表达都可以比较。

51. 老师您好,请问要研究基因组比较复杂的植物,如果想要研究其转录组,推荐二代测序还是三代测序?

看实验目的。两个技术各有优劣。RNA-seq需要组装,很难得到完整的基因。isoseq不能计算表达。最好是两者结合。

52. 老师您好,请问对于没有全基因组或者基因组庞大的物种,如松树类,如何开展组学和进化相关研究?

测转录组。

53. 尊敬的张老师您好,请问张老师,我师姐通过转录组数据筛选出来一些差异表达的结构基因,通过基因沉默验证它们能够使得植物细胞伸长,我导师让我搞清楚这些结构基因是如何起作用的,请问老师我怎样通过它能使细胞伸长这一现象向下研究它的作用机制?还有怎样寻找它的上游基因?谢谢老师!

你做的是拟南芥吗?

可以参考模式植物的基因注释和文章。

如果不是模式植物,可以先找到上下游的基因。可以利用基因共表达、酵母双杂交,转录组测序寻找候选基因。

54. 请问基因组组装后busco评价要达到多少才能被reviewer认可?才能做后续分析?

90%左右把 。

55. 好像没在文章中看到,请问老师睡莲杂合度怎么样呀?我们3%的项目在做有点心虚担心n50比较低。

用三代测序,杂合度问题不大。你这种一般两套都可以组装出来。

56. 有什么好办法确定无生殖隔离的不同物种基因渗入?比如倭大猩猩渗入了多少其它猩猩外源基因?

ABBA-BABA分析可以。软件可以用ANGSD。

57. 您好,请教一下突变体材料抗性筛选获得的材料抗性不佳。如何继续对材料进行筛选?

这个好像和今天主题不太一致。。我也建议你询问更专业的人士或查阅文献。

58. 您好!请问5G以的基因组,并且重复序列比例比较高,推荐用哪款三代组装软件做基因组组装?

我个人还是倾向于CANU,虽然耗时,但准确,尤其是对重复序列比较高的复杂基因组。另外,也可以采用CCS测序,不需要做correction and trim,省时间和计算资源。

59. 张老师您好,最近两年测序的文章发NG的很多,您能发在主刊上,是材料重要,基因组组装有难度还是解释了很好的科学问题哪?

物种的重要性,另外运气很好。

60. 结构基因万一没有互作蛋白,怎么研究它的作用机制呢?谢谢老师!

请参考相关文献。

61. 您好,请教一下,物种在没有多倍体参考基因组的情况下,多倍体遗传图谱构建和QTL后续工作如何开展。

多倍体的遗传图谱和QTL,在有参考基因组的情况都会是个挑战。没有reference,得到的结果你敢相信吗:-)

62. 陈老师,同属内的不同种测序的,算重测序吗?

你要是重头组装基因组就不是。同属内差异不大,是可以重测序分析。

63. 老师好,我想关注果实的高含糖量属性,希望通过组学的手段筛选可用的分子标记基因,使之辅助传统育种在新品种培育的时候筛选出高糖属性的新品种。那么我的问题就是1)做分子标记基因筛选都通过什么手段和流程?我原计划是做一个不同含糖量梯度,选择一个遗传体系去做全基因组测序,筛选特异性的SNP,但是这之后,我想会筛到很多片段,在这个庞大的数据库里面我该如果选择下一步的具体研究对象?用到的技术手段是什么?因为我刚接触这部分,也没有农学背景,希望老师多多指点。谢谢

面对大量候选基因,我们也建议1,寻找还没报道过的新基因作为候选,更有可能发好文章;2,寻找转录因子,更有可能功能更重要。3,多看糖类相关的合成修饰途径的基因,4,具体的技术手段请查阅相关文献。

64. 张老师您好!做基因家族扩张收缩和正选择分析时选的物种是否可以和比较基因组的物种一样?

可以。根据实际情况来。

65. kmer的k值选择是根据基因组大小选的吗?老师说17不好再用21/31,那好不好的评判标准是什么呢?

没有根据基因组的大小。这里好不好的意思是看估算的基因组大小是否与预期符合。做出来的kmer distribution是否正常(根据经验)。估算基因组大小,我们还是推荐kmer结合流式细胞,一致的情况下才比较可信。

66. 老师您好,请问如何通过转录组测序,来研究同科或同属中不同物种的进化关系?从哪些角度出发呢?

先构建物种进化树,再选择相关基因家族分析。

67. 请问老师同属不同种植物可以做转录组测序吗?做不同发育时期的转录组怎么找对照组呢?

转录组可以适用不同的植物啊。不需要对照。可以计算差异的。

68. 请问全基因组测序数据,对该属其他种植物有研究借鉴价值吗?研究其他物种是否可以作为有参来对待呢?

可以用来比较基因的扩增、丢失;可以比较全基因组加倍,可以比较性状的基因的进化等等。

69. 请问老师,在做基因家族分析的时候,有的基因在染色体上的定位会超出染色体的长度,已经确定染色体长度等信息都正确。请问老师这种情况是为什么?

哪里出错了,我这里不能纠错。

70. 请问找到上下游基因之后,通过什么方法研究清楚它们的机制,通路呢?可以通过生物信息软件吗?谢谢老师!.

请参考相关研究文献。

71. 张老师,什么叫做重测序啊,是已经测了全基因组后,再重新测序吗?

你理解的基本正确。做参考基因组,一般是要深度测序,比如pabcio测100x。做重测序,只需要低深度测序即可,比如10x。

72. 老师您好,我是生信专业硕士,但是老师一直让做分子相关的课题,很少拿到数据做分析,所有的课题都围绕湿实验展开,但是个人想做一点生信的工作,不知道应该怎么样合理安排自己的课题和想法。不知道市面上那些几千块钱的辅导班值不值得报名?

建议你先看看相关文献,找个你熟悉的文章练习。然后看看你需要学啥。

73. 张老师您好,想请教一下,基因组组装出来的busco评价是91,但n50是900多kb,这个组装质量是怎么样呢?是好、一般,还是较差?感谢您。

要看基因组复杂度和测序深度。这个结果是可以接受的,足够开展科学问题了。

74.  请问老师,基因组比较复杂的植物,是不是通过多组学关联的方式拿到的基因可能会更有可能具有较强的生物学功能?

不太明白你的问题, 基因组是通过基因组测序获得。

75. 老师,请问一下如果根据转录组数据做与果实口感相关的分析呢,老师有没有好的文献推荐啊?

请查看相关文献。

76. 请问老师 一个物种两个同源性很高的基因 容易发生功能冗余嘛 如何解决这种情况. 

比较容易,基因编辑可以把两个基因都给敲了。

77. 请问老师,我是做木本植物的,我感兴趣的区间内有11个基因同源性很高,算不算片段重复,然后我想基于我感兴趣的这个性状,对多个木本植物进行分两类(有和无),我是否可以通过找包含此段序列进行共线性,或者是有其他方法呢?

11个基因无法判断是片段重复还是WGD,要看更长的片段来做判断。根据共线性来做分类,是很前沿的研究,完全可行

78. 老师您好,我还有一个问题想问问,做起源进化,您说是单拷贝基因,如果这个基因很大,我是选取其中一段(这一段是内含子还是外显子)还是必须全长?

尽量全长,只有部分,部分也可以。

79. 张老师,现在的植物基因组预测蛋白编码基因数目大都在2万到10万左右,对于预测的蛋白编码基因数目有什么限制吗,还是只要预测合理在2万到10万即可?

后面看busco评估。再找几个基因家族画进化树看看。

80. 请问老师,现在做睡莲的专家挺多的,如果一个刚毕业的青年教师想做睡莲花色相关研究,也没有团队,能做下去吗

可以啊,可以合作,欢迎联系 feichen@njau.edu.cn

81. 老师您好,如何高效地利用重测序snpeff注释文件,快速筛选候选基因序列,转录组数据中鉴定出的多个候选基因,如何确定关键基因。

老师您好,如何高效地利用重测序snpeff注释文件,快速筛选候选基因序列,转录组数据中鉴定出的多个候选基因,如何确定关键基因。

82. 老师您好,我的问题是这样的,我原本有个植株测了三代nano,而后该植株因真菌感染死去了,然后我现在有一株亲缘跟它较为接近的,请问,这个时候我上hic,用该亲缘植株是否可行,可能会涉及到sv的变异。

如果是不同物种,不建议,如果是同一个种不同品种也许可以试一试。

83. 老师好,maker注释和braker注释哪个更好,全长转录组对注释提升有多大?

两个都要结合,都要用。我们一般用braker优化训练模型。个人觉得isoseq对注释帮助不是特别大,不知道是不是深度不够的原因。没有具体评估过。

84. 老师你好,请问同属中不同物种拿到转录组数据后,构建进化树没问题,但是没有基因组信息,怎么通过基因家族来研究其进化关系呢?或者还有其它方式吗?

用几百个低拷贝基因来构建进化树。

85. 比较复杂的植物,不使用基因组测序的方法,而是使用转录组学,代谢组学等进行关联分析,是不是也能拿到比较可靠的数据?.

这个可以做,感觉还是要看运气。

86. 老师您好,麻烦请教下:从品种A中发现一个早熟芽变品种a,想通过转录组找到A和a果实发育过程的异同。取材的时候是按照同一天取材,还是按照A和a花后某一天取材。哪种取材方式更合理?这个问题让我纠结了很久,拜托拜托老师给个建议,谢谢谢谢谢谢,不胜感激。.

相同发育阶段更重要。

87. 老师您好,我想探究相比二倍体,多倍体抗性变化的原因,目前已经通过表型、生理和转录组判断多倍体抗性增强了,但是接下来的工作很迷茫,不知道该如何进行下去。您有好的建议或者参考文献,课题组工作学习推荐吗?

你这个研究归根结底是剂量效应。工作基础比较好了。可以从多倍体的等位基因差异表达接着研究。看哪些等位基因存在additive effect等剂量效应。

88. 张老师您好!做转录组测序很多文章都是以白花或其突变体做对照,如果一个物种没有白花,也没有突变体,怎样能找到花色相关的差异基因呢.

没有差异,可以想办法创造差异。比如1,构建突变体库;2,也可以转录组测序不同着色的发育阶段。

89. 老师好,我想研究植物异倍性杂交过程中胚胎败育的分子机制,选择的材料是2nx2n,2nx4n的胚胎作为对比,就是同一个二倍体母本,但是父本倍性不同且两个父本种缘也存在差异,但是2nx2n组合父母本是同一个种缘,这样设计实验做转录组测序是否可行,具有说服力吗?

看起来没毛病。别忘了做重复。

90. 老师您好,请问仅凭kmer分布可以判断基因组是多倍体吗,在主峰的1/3处出现了另一个峰,可以说明是异源八倍体吗?

仅凭kmer分布判断是很不准确的。还是要结合细胞学证据。

91. 请问老师,我是做木本植物的,我感兴趣的区间内有11个基因同源性很高,算不算片段重复,然后我想基于我感兴趣的这个性状,对多个木本植物进行分两类(有和无),我是否可以通过找包含此段序列进行共线性,或者是有其他方法呢?

可以从共线性研究。也可以从家族扩增的角度看下该家族的某些分支是否出现了扩增。

92. 请问老师,做物种起源进化,用哪种基因做比较好的反映出物种的进化(功能,表型相关基因或者是转录因子,或者其他)

低拷贝基因,最好是单拷贝基因

93. 老师您好,请问同一个物种,不同的课题组做出来的注释文件,所预测到的基因数目相差将近一万多个基因,导致出现这个问题的原因是什么?

注释问题,不同人注释会差异很大。

94. 老师您好 如果survey时kmer的杂和峰和主峰高度接近  流式细胞仪评估基因组大小接近800mb 是不是很难组装到染色体水平了   有什么好的去冗余软件吗?使用三代二代加hic的数据进行组装。

如果是二倍体,不难解决的。去冗余的软件最好用的是purge_haplotigs.

95老师您好,两个问题请教,1.做基因组重测序寻找进化上的关系,至少测多少样,2.单个基因的角度能否获得某个种进化上的信息?

1 要看你分析多少个样本,量力而行。2. 大概可以判断一下。

96. 老师您好!我们有个二倍体植物,是高重复高杂合的。用三代组装的基因组大小为2G左右,然后用HI-C拆分得到的是一套1G左右的。我想问去掉的那部分数据都是重复,冗余,不能用的?还是可以拆分成两套?谢谢!

拆分两套是比较困难的。其实这些冗余的contig一样可以利用起来,注释基因,找到等位基因,研究等位基因变异和表达差异。

97. 高度杂合植物的自交后代出现了少量的显著变异,如何揭示机理?什么测序技术更准确?.

二代。可以构建BSA

98. 老师您好,使用生物信息学手段预测转录因子与靶基因关联,是否可以被认可,还是必须通过试验手段确认?谢谢老师。

你可以多方面寻找证据支持。

99. 老师您好,不同课题组对同一个物种的注释,所产生的基因数目差异这么大,那我还能相信我自己注释到的文件吗,我该怎么自我检查,或者说,我如果具备了哪些基本条件,我的注释文件我就可以相信.

选择一些基因家族与拟南芥和水稻等物种一起画进化树看看。

100. 张老师,您好。有时候做科研我就想,同样一个物种,在您手里可以发Nature,如果在我手中可能就发个2-3分的小文章。您觉得是什么因素限制了我们这么多人的潜力?

多看文献,多多学习,多积累。有时运气很重要。

101. 张老师您好,请问做非模式物种的进化起源是用转录组测序好还是用简化基因组测序好?

转录组。

102. 老师您好!我想问一下如果想通过转录组挖掘低温下可溶性糖关键基因,以初花期的花卉为材料去进行测序工作可不可行,因为当时主要考虑了果树开花期容易受到冻害影响,所以才想到以花为实验材料,但不知道相比高糖含量的果实,花里面容不容易找到与糖相关的基因?.

这个比较专业,请参考相关文献。

103. 老师您好,接着刚才的问题,我自我检查,和拟南芥和水稻做比较,基因家族做到什么样的结果,才证明我的注释文件可信?

看拟南芥和水稻都有基因你的物种是否都有,明显大家有,你没有,一般是注释问题。

全文转自园艺研究公众号。


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