基于感病杨叶样本RNA-Seq数据的4种比对软件的比较与选择开题报告

1. 研究目的与意义

RNA-Seq reads定位是大多数RNA-Seq分析工作的第一步，与后续分析结果的精度密切相关。对于Reads地位而言，选择一个合适的Reads比对软件是非常重要的。然而，大部分比对软件的比较研究主要集中于具有较好参考基因组序列的物种，例如人、大小鼠、拟南芥和水稻等。在本研究中，基于9组受杨生褐盘二孢菌感染杨树叶片的RNA-Seq数据，比较4种RNA-seq reads比对软件（Tophat2, HISAT2, STAR和GSNAP）的比对表现。本研究结果将为杨树黑斑病的全基因组基因数字表达谱和基于基因组的转录组组装研究提供有效的比对软件，有助于杨树黑斑病分子机理的转录水平理解。

2. 国内外研究现状分析

杨树的用途非常广泛，被用于各个领域的生产制造中，其经济价值非常高。但是近几年，杨树的病害也随之增加，其中杨树黑斑病发病范围最广、 危害最大。杨树黑斑病的发生，导致了杨树树叶大量脱落，幼树大量死亡，造成了巨大的经济损失。现对杨树黑斑病的特点进行分析，研究其发生规律，并提出防治建议，以期为杨树栽培提供参考。

2005南京林业大学张新叶.杨树抗黑斑病相关基因表达谱分析。张博基于双拟测交策略构建了美洲黑杨I-69欧美杨1-45杨F1群体分子标记遗传连锁图谱。曾燕如构建相关片段的cDNA文库为研究打下基础。张燕如等用基因芯片技术对患病基因定位。

3. 研究的基本内容与计划

论文指导老师所在的江苏省林木遗传和基因工程重点实验室，已经建立了一整套杨树分子生物学研究平台和高通量生物信息分析平台（包括两台Dell高性能服务器T610和R910）。指导老师一直从事杨树黑斑病研究，利用二代测序技术与生物信息分析技术在基因组/转录组水平研究杨树与其致病真菌杨生褐盘二孢菌的互作。

4. 研究创新点

RNA-seq技术正广泛用于各种转录组研究；然而，分析和解释RNA-seq数据面临着严峻挑战。随着高通量测序技术的发展，测序成本随着测序通量急剧增加而大幅度下降。但是测序reads仍然长度很短并包含着各种测序错误。同时，错综复杂的转录组总是比我们预期的更复杂。这些挑战都急需有效地生物信息学算法来高效处理大量转录组测序数据和进行相关研究。