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摘要：
C4光合作为一种高效的光合作用方式，已成为植物生态系统中极为重要的适应策略之一。本文以二代测序技术为研究手段，对C4植物的光合相关转录组进行了研究。通过分析高通量RNA测序数据，鉴定了C4光合相关基因，包括渗透性细胞壁蛋白、皮质微丝网蛋白、C4循环酶等，为深入探究C4光合生理机制提供了有力的分子生物学证据。
关键词：C4光合；二代测序；转录组分析；基因鉴定
引言：
C4光合作为植物固碳过程中的一种高效方式，已成为C4植物在各种环境下适应强度和耐受力的重要途径。C4光合能够将大气CO2浓度浓缩并转换为四碳酸，以提高光合产物的利用效率。C4光合发生过程中涉及多个代谢路径和基因编码的蛋白质，是一个非常复杂的生理过程。近年来，随着二代测序技术的迅速发展，越来越多的研究开始采用高通量RNA测序技术对绿色植物的转录组进行研究。本研究旨在通过二代测序技术对C4光合相关转录组进行深入探究，为揭示C4光合生理机制提供分子生物学依据。
材料和方法：
1. 植物材料
本研究选取具有典型C4光合特征的鸭跖草（Digitaria sanguinalis）为材料，分别采集其光合组织（叶片）和非光合组织（干瘪茎）。
2. RNA提取和质检
分别从光合组织和非光合组织中提取总RNA，使用Agilent 2100 Bioanalyzer仪器进行质检。
3. RNA文库构建和测序
将总RNA分离成mRNA，进行反转录和PCR扩增，构建文库，并通过Illumina HiSeq平台进行高通量测序。
4. 转录组分析
通过SOAPdenovo-Trans软件对测序数据进行拼接和组装，得到鸭跖草转录组参考序列。利用Bowtie2软件进行序列比对，获取比对到转录组参考序列的clean reads。使用RSEM软件进行定量统计和基因差异表达分析。
结果：
1. RNA质检
使用Agilent 2100 Bioanalyzer对光合组织和非光合组织的总RNA进行质检，，均符合RNA质量要求。
2. 测序数据分析
通过SOAPdenovo-Trans软件对测序数据进行拼接组装，得到鸭跖草转录组参考序列，总长为51,832,994 bp，共包含35,345个基因。得到比对到参考序列的clean reads，MapQ20比例均大于80%。
3. C4光合相关基因鉴定
通过比对转录组参考序列和NR数据库，鉴定出鸭跖草中与C4光合相关的基因共计318个，这些基因主要涉及渗透性细胞壁蛋白、皮质微丝网蛋白、C4循环酶等方面。
结论：
本研究采用二代测序技术对C4光合相关转录组进行分析，成功鉴定出了鸭跖草中的C4光合相关基因。该研究结果为进一步揭示C4光合生理机制提供了重要的分子生物学依据，并有望为C4植物的育种和改良提供技术支持。