课题基金 / 基金详情

海洋底栖纤毛虫:基于转录组的水平基因转移现象研究

批准号:
42176163
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张倩倩
学科分类:
海洋生态学与环境科学
结题年份:
2025
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
傅迎珺、薛蕊、张晓欣、尧诚、张天宇、唐佳、曲艺

项目摘要

结项摘要

张倩倩的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
水平基因转移现象(HGT)是海洋原生生物适应环境及其与细菌互作的重要机制。开展海洋底栖原生生物HGT现象研究,是理解该生态类群适应性进化和生理生化特征的重要途径。迄今,针对海洋底栖原生生物的HGT研究非常有限,尤其是HGT在自由生异养类群中的功能及其分布尚不清楚;究其原因,主要是自由生类群大多不易培养,导致可参考的组学信息极少,限制了相关研究的开展。本项目拟以海洋底栖环境典型异养纤毛虫(线口纲和盔帽纲)为研究对象,通过多种异质性底栖生境样品采集,结合单细胞转录组技术,突破不可培养类群组学数据获取的瓶颈,构建底栖纤毛虫典型类群的转录组参考数据库;通过生物信息学分析和系统进化树构建,对多种复杂底栖生境中纤毛虫的HGT进行挖掘和判定,探讨HGT在不同生境纤毛虫典型类群中的基本功能和分布模式;其中着重关注环境适应和元素代谢相关的HGT,探讨底栖原生生物的适应性进化及其对底栖生态系统物质循环的贡献。
英文摘要
Horizontal gene transfer (HGT, also termed lateral gene transfer) is recognized as important mechanism of bacteria-eukaryote interactions and a major evolutionary force during the adaption of marine protist. A study on the HGT events of benthic protist, is fundamentally important for our deeper understanding of the ecological adaptation and the special physiologies of these key players in the ecosystem. Nowadays, HGT studies in marine benthic protist are rare and restricted on a few saprophytic groups. HGT events and their distributions in the typical heterotrophic free-living protist are still poorly understood, and suffered from a lack of transcriptome data. We propose to do a HGT study in two classes of typical marine benthic ciliates (Litostomatea and Armophorea), using quantity data generated from transcriptome sequencing or single-cell amplification technique. Ciliate cells will be sampled in different marine benthic habitats. Transcriptome will be sampled on genus levels and used to deduce the HGT events. Gene annotation and phylogenic analyses will be carried to gain the main information of the HGT function. The distribution of HGTs specifically related to habitat adaptions and to nutrient metabolism will be examined under class level. Overall, the outcome of this project will offer crucial references to understand the adaptive evolution and the contribution to biogeochemical cycles of the marine benthic protozoa.
水平基因转移现象(HGT)是海洋原生生物适应环境及其与细菌互作的重要机制。开展海洋底栖原生生物HGT现象研究,是理解该生态类群适应性进化和生理生化特征的重要途径。由于不可培养和组学数据缺乏等技术限制,迄今针对海洋底栖原生生物的HGT研究非常有限,尤其是HGT在自由生异养类群中的功能及其分布尚不清楚。鉴于以上背景,本项目以海洋底栖环境典型异养纤毛虫为研究对象,在多种底栖生境开展样品采集,结合单细胞转录组扩增技术,完成了底栖纤毛虫约15个物种的转录组/基因组测序。共获得组学数据70余组(约5-20G数据量/基因组);在数据基础上完成了9个物种的组学数据拼接、物种和功能注释、线粒体蛋白基因预测、HGT基因判定等分析。作为突出性成果,本项目通过生物信息学分析和系统进化树构建,完成了海洋底栖占优势的APM纤毛虫类群(含3个纲级类群)9个物种63个HGT基因的判定,形成了纤毛虫HGT判定的生物信息学分析流程,揭示了真核生物罕见的碳代谢和氮代谢基因,预测了HGT协助海洋底栖纤毛虫参与碎屑食物链有机质代谢和环境适应的生态功能,并揭示了CPR细菌及暗物质微生物作为纤毛虫的基因供体;在组学基础上完成了典型厌氧纤毛虫烟台扭头虫线粒体相关细胞器蛋白质组的特征预测;结合荧光原位杂交技术和单细胞组学技术,完成了海洋底栖纤毛虫6个属级类群共生菌的分子鉴定、细胞定位和基因组功能解析;使用比较转录组学技术揭示了河口纤毛虫盐度适应相关的表达基因信息和代谢通路;基于环境DNA技术对黄河口调水调沙关键过程和牟平低氧生境原生生物的群落动态和类群互作进行了研究。本项目的研究结果将为海洋底栖纤毛虫的分子生态、进化、对全球变化的功能适应与相应研究提供重要参考。
海洋底栖纤毛虫:基于转录组的水平基因转移现象研究
海洋寡毛类纤毛虫的转录组分析与基因组系统学研究
黄渤海寡毛类纤毛虫优势类群的多基因分子系统研究
国内基金
海外基金