学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

重要双壳贝类细胞遗传图谱构建及基因组特征分析

作　者: 王珊
导　师: 包振民; 郭希明
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋生物
关键词: 长牡蛎 荧光原位杂交 BAC 染色体鉴定 细胞遗传图 栉孔扇贝 转录本
分类号: S917.4
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
下　载: 0次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


双壳类在全球水产养殖业中占有重要地位,多数有经济价值的养殖贝类如扇贝、牡蛎都属于双壳纲。本研究针对重要双壳类长牡蛎(Crassostrea gigas)和栉孔扇贝(Chlamys farreri)开展了分子细胞遗传学和基因组学的研究,为促进基因资源发掘和良种选育奠定基础。1.长牡蛎染色体鉴别及染色体图谱构建本研究利用荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization, FISH)将18个BAC克隆及18S-28S rDNA分别定位在长牡蛎的10条染色体上,实现了长牡蛎全部染色体的区分鉴定,构建了染色体图谱。依据FISH结果,将染色体从大到小排列,分别命名为1号到10号染色体。其中2个克隆需要使用Cot-1DNA封阻后才能产生清晰的阳性信号。一个克隆定位在两条染色体上,其余17个克隆有单一的染色体定位。染色体的准确鉴别在长牡蛎非整倍体鉴定、多倍体染色体丢失等研究中有重要作用。定位的BAC克隆中,8个克隆的全长序列已测序获得,与GenBank中长牡蛎数据库Blast比对,结果表明这8个克隆包含Ⅰ型TGF-β受体、金属硫蛋白等近50种基因；利用Tandem Repeats Finder (TFR)软件在序列中查找到199个微卫星,其中一个微卫星已知位于4号连锁群,根据FISH结果可以将4号连锁群与6号染色体关联。其余10个BAC克隆经双末端测序共获得14条高质量序列。将18个BAC克隆的序列与长牡蛎基因组序列拼接版本oyster_v9进行BlastN比对,结果14个BAC克隆与30条scaffold关联。2.长牡蛎染色体图谱与遗传连锁图谱的整合从长牡蛎10个遗传连锁群上挑选50个微卫星标记,在BAC文库中进行PCR筛选,有33个微卫星标记得以成功筛选。22个克隆利用荧光原位杂交技术定位在10条染色体上,其中19个克隆的定位需要使用Cot-1DNA进行封阻。结合本研究开发的染色体特异性探针,将10个连锁群分别与10条染色体整合,并确定了8条连锁群的方向,验证了遗传图谱中的标记位置。将微卫星序列与长牡蛎基因组序列拼接版本oyster_v9BlastN比对,19个微卫星标记均与一条scaffold关联。这些微卫星标记在遗传图谱、染色体图谱和基因组序列图谱中的位置都已获得,可作为锚定标记实现各个图谱的整合,对牡蛎基因组研究具有重要意义。3.栉孔扇贝转录组测序分析本研究对栉孔扇贝的胚胎、幼虫及多个成体组织进行了454转录组测序文库的构建,经测序共获得1,033,636条高质量序列,等级拼接共获得26,165条contig,聚类获得24,437条isotig,进一步分组到20,056个isogroups。对序列进行同源比对注释后共9,328(47%isogroups)条获得注释信息。对注释序列进行GO分类及KEGG代谢通路分析,发现了大量与生长、生殖和压力/免疫等相关的功能基因。与虾夷扇贝的转录组比较,结果显示两种扇贝的GO注释结构类似。两个物种序列互相比对获得1,709个直系同源序列,进行Ka/Ks分析后发现了38个可能的快速进化基因。对两种扇贝转录组分别预测了单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)和微卫星,栉孔扇贝中预测获得46,527个高质量SNP和352个微卫星序列,虾夷扇贝中获得20,633个高质量SNP和213个微卫星序列。本研究为功能基因研究和SNP和微卫星标记的开发提供了丰富的资源。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-16
第一章 文献综述  16-37
  1 细胞遗传学技术的发展  16-27
    1.1 核型和带型分析——经典细胞遗传学技术  16-17
    1.2 荧光原位杂交——分子细胞遗传学技术  17-27
      1.2.1 荧光原位杂交原理  17-19
      1.2.2 荧光原位杂交技术的发展  19-24
        1.2.2.1 探针类型  19-22
        1.2.2.2 靶DNA的分辨率不断提高  22-23
        1.2.2.3 标记技术的发展  23-24
      1.2.3 荧光原位杂交的应用  24-27
        1.2.3.1 基因物理定位  24
        1.2.3.2 染色体区分鉴定  24-25
        1.2.3.3 图谱构建与整合  25-26
        1.2.3.4 进化关系分析、亲缘关系分析和外源染色质鉴定  26
        1.2.3.5 临床诊断  26-27
  2 细胞遗传图  27-30
    2.1 定义  27-28
      2.1.1 遗传图谱  27
      2.1.2 细胞学图  27-28
      2.1.3 细胞遗传图  28
    2.2 细胞遗传图的构建方法  28-29
    2.3 细胞遗传图的构建意义  29-30
  3 双壳贝类分子细胞遗传学研究进展  30-33
    3.1 多拷贝基因的定位  30-31
    3.2 重复序列的定位  31-32
    3.3 单低拷贝序列定位  32-33
  4 双壳贝类分子遗传学和基因组学研究进展  33-37
    4.1 分子标记筛选和分子遗传图谱研究进展  33-34
    4.2 基因组与功能基因组学研究进展  34-37
第二章 长牡蛎染色体鉴别及染色体图谱构建  37-71
  第一节 长牡蛎BAC克隆的染色体定位  37-59
    0 引言  37-38
    1 材料与方法  38-43
      1.1 实验材料  38
      1.2 主要试剂  38-39
      1.3 主要仪器  39
      1.4 染色体制备  39-40
      1.5 探针制备  40-41
        1.5.1 BAC单克隆DNA提取  40
        1.5.2 BAC探针标记  40
        1.5.3 ITS1探针标记  40-41
      1.6 Cot-1 DNA制备  41-42
      1.7 荧光原位杂交  42-43
        1.7.1 变性及杂交  42
        1.7.2 杂交后洗脱及复染  42-43
        1.7.3 荧光信号检测  43
      1.8 顺序-荧光原位杂交和共杂交  43
    2 结果与分析  43-54
      2.1 制备的探针质量检验  43-44
      2.2 BAC克隆的染色体定位结果  44-48
      2.3 共杂交和顺序原位杂交分析结果  48-49
      2.4 长牡蛎染色体的命名  49-54
    3 讨论  54-59
      3.1 利用BAC-FISH对长牡蛎染色体进行鉴别的可行性  54-57
      3.2 长牡蛎染色体特异性探针的应用展望  57-59
        3.2.1 在多倍体及非整倍体牡蛎中的应用展望  57-58
        3.2.2 在牡蛎比较基因组学的应用  58
        3.2.3 在图谱构建和整合中的应用展望  58-59
  第二节 用于长牡蛎染色体鉴定的BAC克隆的序列特征分析  59-71
    0 引言  59
    1 材料和方法  59-60
      1.1 BAC克隆末端测序  59-60
      1.2 BAC序列分析  60
        1.2.1 长牡蛎基因的筛查  60
        1.2.2 微卫星的筛查  60
        1.2.3 BAC在长牡蛎基因组序列的定位  60
    2 实验结果  60-68
      2.1 BAC末端测序结果  60
      2.2 BAC克隆中长牡蛎基因的分析结果  60-65
      2.3 BAC序列中微卫星的筛查结果  65
      2.4 BAC序列在长牡蛎基因组拼接版本v9的定位结果  65-68
    3 讨论  68-71
第三章 长牡蛎染色体图谱与遗传连锁图谱的整合  71-93
  0 引言  71-72
  1 材料与方法  72-74
    1.1 实验材料  72
    1.2 主要试剂  72
    1.3 染色体制备  72
    1.4 SSR-BAC克隆的筛选  72-73
      1.4.1 连锁图及SSR标记的选择  72-73
      1.4.2 SSR标记在BAC文库中的PCR筛选  73
    1.5 探针制备  73-74
    1.6 Cot-1 DNA制备  74
    1.7 荧光原位杂交  74
    1.8 SSR标记在长牡蛎基因组序列的定位  74
  2 实验结果  74-88
    2.1 SSR-BAC克隆在染色体的定位结果  74-79
    2.2 染色体图谱与遗传连锁图谱的整合结果  79-87
    2.3 SSR标记序列在长牡蛎基因组拼接版本v9的定位结果  87-88
  3 讨论  88-93
    3.1 长牡蛎遗传图谱和染色体图谱的整合中的一些发现  88-90
    3.2 探针的选择及FISH分辨率对整合图谱的影响  90-93
      3.2.1 包含遗传标记的探针选择  90-91
      3.2.2 使用的靶DNA的分辨率  91-93
第四章 栉孔扇贝转录组测序及分析  93-121
  0 引言  93-95
  第一节 栉孔扇贝cDNA文库的构建及454测序分析  95-112
    1 材料与方法  95-101
      1.1 栉孔扇贝材料的选取及总RNA的提取  95
      1.2 全长cDNA的制备  95-97
        1.2.1 反转录：cDNA一链合成  95-96
        1.2.2 扩增全长cDNA  96-97
      1.3 全长cDNA的均一化处理  97-98
      1.4 测序cDNA文库的构建  98-100
        1.4.1 随机打断全长cDNA  98
        1.4.2 cDNA片段的末端修复及连接接头  98-99
          1) cDNA片段的末端修复  98-99
          2) cDNA片段的接头连接  99
        1.4.3 cDNA片段PCR扩增  99-100
          1) 接头连接效果的检测  99-100
          2) cDNA片段扩增  100
      1.5 cDNA文库的测序及拼接  100-101
      1.6 序列的功能注释、分类和代谢途径分析  101
    2 结果与讨论  101-112
      2.1 栉孔扇贝cDNA文库的测序和拼接  101-103
      2.2 拼接序列的功能注释  103-108
      2.3 栉孔扇贝重要经济性状相关的候选基因的筛查  108-112
  第二节 栉孔扇贝和虾夷扇贝的比较转录组分析  112-121
    1 方法  112-113
      1.1 序列拼接及功能注释  112
      1.2 同源序列的聚类和分析  112
      1.3 SNP及SSR的预测  112-113
    2 结果与讨论  113-121
      2.1 两种扇贝测序和拼接结果比较  113
      2.2 两种扇贝功能注释的比较  113-116
      2.3 同源序列的比较  116-118
      2.4 SNP和SSR的分布特征比较  118-121
参考文献  121-138
附录1  138-141
附录2  141-146
致谢  146-147
个人简历  147-148
学术成果  148-149

相似论文

  1. 华贵栉孔扇贝（Chlamys nobilis）不同壳色选育系的建立及其生长发育研究,S968.3
  2. FISH检测多粘类芽孢杆菌研究及其在猪粪有机肥和土壤中的应用,S144
  3. 荆州黑麦6R染色体抗白粉病基因的定位及分子标记,S512.1
  4. 蒿属五个物种的细胞遗传及分子细胞遗传特性研究,S682.11
  5. 应用FISH和LCSM技术对肝硬化患者肠道微生态的初步研究,R575.2
  6. 肾透明细胞癌多中心病灶克隆起源的3号染色体短臂缺失类型研究,R737.11
  7. 荧光原位杂交（FISH）与尿脱落细胞技术对尿路上皮肿瘤诊断及复发监测的临床应用研究（附43例报告）,R737.1
  8. 家蚕几种尿苷二磷酸—葡萄糖基转移酶的基因表达与功能研究,S881.2
  9. 多发性骨髓瘤免疫表型分析及分子遗传学联系,R733.3
  10. 乳腺癌骨转移的危险因素分析及NF-κB和GM-CSF的表达与乳腺癌骨转移相关性的研究,R737.9
  11. 家蚕中一个新的膜蛋白基因HW的融合表达和纯化,Q78
  12. 多角体蛋白融合的OPG在大肠杆菌和家蚕细胞中的表达与活性测定,Q78
  13. 家蚕PMP22基因的表达研究,Q78
  14. O3/UV-BAC组合工艺处理农村微污染水源水的研究,X52
  15. 人细胞色素P450氧化还原酶基因多态性对CYP3A4和CYP2B6代谢活性的影响,R96
  16. 棉花显微切割技术体系的建立及着丝粒序列探索研究,S562
  17. 利用FISH技术从细胞水平对三种CCDD野生稻的比较分析,S511.9
  18. 苯并三唑对两种海洋生物的毒理学初步研究,X171.5
  19. O3-BAC净水工艺中仙女虫污染控制技术研究,TU991.2
  20. 荧光原位杂交技术检测尿路上皮癌分子细胞遗传学变异的临床应用研究,R737.1
  21. 应用荧光原位杂交技术监测白血病患者微小残留病的临床研究,R733.7

中图分类: > 农业科学 > 水产、渔业 > 水产基础科学 > 水产生物学 > 水产动物学
© 2012 www.xueweilunwen.com