MarkerMiner 1.0:一个易于使用的被子植物DNA分析生物信息学平台

2020-09-16 22被子植物

开花植物,也被称为被子植物,为世界增添了一种不同于自然界的吸引力,但更重要的是,它们支撑着我们。我们消费的大多数水果、蔬菜、谷物、豆类、坚果,甚至香草和香料都是由开花植物产生的。它们都属于生命树的绿色植物分支,MarkerMiner 1.0:一个易于使用的被子植物DNA分析生物信息学平台,有助于识别可用于阐明它们之间进化关系的基因。

MarkerMiner 1.0:一个易于使用的被子植物DNA分析生物信息学平台

佛罗里达大学(UF)生物学家Srikar Chamala与佛罗里达大学遗传研究所教授Brad Barbazuk、Pamela Soltis和Douglas Soltis以及来自美国、智利和比利时的研究人员一起设计了标记器,以促进被子植物系统发育学的更大进展。目前有超过30万种被子植物,其中许多更精细的进化细节是未知的。该软件将帮助研究人员通过对植物基因的密切比较,发现有助于推断表面上相似的植物内部进化模式的基因。

领导这项研究的查马拉博士解释说:“MarkerMiner的工作原理是,通过过滤大量组装的转录组序列数据(基因组的基因编码部分),通过利用测序被子植物基因组中保守的低拷贝核基因信息,识别单拷贝核基因位点。”由于基因重复在被子植物中非常频繁,因此MarkerMiner所针对的基因假定的单拷贝状态使其成为解决被子植物系统发育问题的重要遗传标记。”

尽管DNA测序技术有了进步,但分析基因序列数据可能是昂贵的、耗时的,并且是许多研究人员的瓶颈。MarkerMiner通过提供一个易于使用的平台消除了这些限制,全球的研究人员只需有限的生物信息学培训和有限的高性能计算资源,就可以利用这个平台为任何感兴趣的被子植物群体生成系统发育标记。

关于MarkerMiner的完整描述可以在最近一期的《植物科学应用》中找到。这项研究包括一项试验,成功地鉴定了来自四个不同开花植物群的数百个单拷贝核基因座。包含源代码的用户手册可在https://bitbucket.org/srikarchamala/markerminer获取。

MarkerMiner的应用实例

史密森学会的研究员Mohammad Vatanparast说,“我很高兴我找到了MarkerMiner。我用它从转录体中提取单拷贝同源基因,对菜豆类植物进行系统基因组学分析,这类豆科植物包括大豆和普通豆等重要物种。标记器在促进下一代序列研究方面具有巨大潜力,并使位点选择更加容易。”

诺曼·A·道格拉斯是奥伯林学院的一名研究员,他正在使用MarkerMiner为位于墨西哥和美国西南部的奇瓦瓦沙漠石膏特有植物的不同谱系开发多基因点系统地理学位点。

“我们的第一次努力花了几个月的工作,以确定可能的直系单拷贝基因座在谱系中几乎没有基因组资源,如锦葵科,紫草科,和一些孤立的属在菊科。MarkerMiner大大简化了过程,并提供了几种有用格式的输出。我相信这条管道将在系统地理学领域得到广泛的应用,”道格拉斯说。

研究意义

MarkerMiner 1.0:一个易于使用的被子植物DNA分析生物信息学平台,可以使被子植物在生态学、进化、分类学、系统地理学和种群生物学等研究领域的研究更高效、更经济,从而使全世界的科学家都能很快获得授权。

引用

Botanical Society of America. "MarkerMiner 1.0: An easy-to-use bioinformatics platform for DNA analysis in angiosperms." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 April 2015. www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150430155238.htm.

上一篇下一篇