羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建及可變剪接鑒定算法的研究的開題報告

羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建及可變剪接鑒定算法的研究的開題報告一、選題背景羊草是一種重要的性狀優(yōu)良的飼草，廣泛分布于我國的寒溫帶草原地區(qū)。目前，雖然已經(jīng)完成了羊草的基因組測序工作，但基于基因組序列的注釋結(jié)果并不完整，缺少準確的基因區(qū)域和編碼蛋白質(zhì)序列的注釋信息。因此，進行羊草轉(zhuǎn)錄組測序并建立轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，對明確羊草的基因組結(jié)構(gòu)與特性，以及基因的表達和功能起到了重要的作用。同時，隨著RNA-Seq技術(shù)的發(fā)展，越來越多的轉(zhuǎn)錄本可變剪接事件被發(fā)現(xiàn)并被認為是植物產(chǎn)生多型性的主要來源之一。因此，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，進行轉(zhuǎn)錄本可變剪接分析對于進一步了解羊草的基因結(jié)構(gòu)以及功能具有重要意義。二、研究目的與意義本研究的主要目的是構(gòu)建羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫和進行可變剪接分析，具體包括以下內(nèi)容：1.構(gòu)建羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫本研究將利用IlluminaHiSeq2500平臺對羊草進行轉(zhuǎn)錄組測序，通過Trinity軟件將測序數(shù)據(jù)進行拼接、去冗余和組裝，建立羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，并進行基因注釋。2.進行羊草轉(zhuǎn)錄本可變剪接鑒定本研究將利用SUPPA2和JuncBASE兩種算法對羊草轉(zhuǎn)錄本進行鑒定，并對鑒定結(jié)果進行比較和分析。本研究將進一步完善羊草的基因組結(jié)構(gòu)和功能信息，為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持。三、研究內(nèi)容與方案1.實驗內(nèi)容（1）樣品采集和處理收集羊草的嫩葉，分別采用三種條件處理：低溫、高鹽和干旱，將組織樣品分為三組。提取總RNA并利用IlluminaHiSeq2500平臺進行轉(zhuǎn)錄組測序。（2）轉(zhuǎn)錄組序列分析和組裝使用Trinity軟件對測序數(shù)據(jù)進行組裝，得到羊草轉(zhuǎn)錄組序列。（3）基因注釋利用BLASTx將羊草轉(zhuǎn)錄組序列與已知物種的基因序列進行比對，同時進行GO功能和KEGG通路的注釋。（4）羊草轉(zhuǎn)錄本可變剪接鑒定采用SUPPA2和JuncBASE算法對羊草轉(zhuǎn)錄本進行可變剪接鑒定。2.研究方案（1）轉(zhuǎn)錄組測序和組裝文章將使用IlluminaHiSeq2500平臺對三組羊草樣品進行轉(zhuǎn)錄組測序，每個樣品至少兩個生物學重復。對測序數(shù)據(jù)進行拼接、去冗余和組裝，得到羊草轉(zhuǎn)錄組序列。（2）基因注釋將利用BLASTx將羊草轉(zhuǎn)錄組序列與已知物種的基因序列進行比對，并通過GO功能和KEGG通路的注釋，對潛在功能進行預測。（3）羊草轉(zhuǎn)錄本可變剪接鑒定采用SUPPA2和JuncBASE兩種算法對羊草轉(zhuǎn)錄本進行可變剪接鑒定，并對鑒定結(jié)果進行比較和分析。四、預期結(jié)果與可行性分析本研究預期結(jié)果如下：1.構(gòu)建羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫通過轉(zhuǎn)錄組測序和組裝，預計可以得到一批高質(zhì)量的羊草轉(zhuǎn)錄組序列，建立羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，并進行基因功能及通路分析等注釋工作，為后續(xù)的轉(zhuǎn)錄組分析提供數(shù)據(jù)支持。2.進行羊草轉(zhuǎn)錄本可變剪接鑒定通過SUPPA2和JuncBASE兩種算法對羊草轉(zhuǎn)錄本進行可變剪接鑒定，并對鑒定結(jié)果進行比較和分析，為進一步研究羊草基因結(jié)構(gòu)和功能提供理論基礎(chǔ)。本研究可行性分析如下：1.實驗條件具備本研究將利用現(xiàn)代化高通量測序平臺進行轉(zhuǎn)錄組測序，同時熟練操作轉(zhuǎn)錄組測序分析軟件，研究條件具備。2.研究技術(shù)可靠本研究使用經(jīng)典的轉(zhuǎn)錄組組裝技術(shù)Trinity，并將使用兩種可變剪接鑒定算法，技術(shù)可靠。3.數(shù)據(jù)分析支持本研究將進行基因功能注釋和通路分析等工作，同時采用現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析