学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

陆地棉110个BAC测序结果的初步分析

作　者: 魏恒玲
导　师: 喻树迅
学　校: 华中农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 棉花基因组测序 BAC 结构分析比较基因组学分析
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 28次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本研究挑取了陆地棉TM—1第12、26染色体上的110个BAC克隆对其进行测序和分析,这些BAC克隆插入片段的平均大小是100KB。测序和拼接后首先对其结构、基因功能进行了分析、注释,后通过比较基因组学的方法推测棉花与杨树、拟南芥、葡萄、水稻、玉米进化距离的远近关系。结构分析包括基因分布的分析、基因大小及其外显子和内含子的分析、基因岛的分析、GC含量和重复序列的分析等。分析后发现一个富含14个基因的基因岛,该基因岛中的基因产物包含二磷酸核苷磷酸酶1、黄氧素乳酸脱氢酶、poly A结合蛋白、金属离子结合蛋白、伤诱导蛋白、生物素羧基载体蛋白羧化酶等。GC含量的分析显示BAC序列的平均GC含量只有34.2%,比水稻、拟南芥等基因组的平均GC含量低得多,且GC含量与基因的分布、基因的密度、基因序列占BAC总长度的比例呈负相关性,但基因中的GC含量仍明显高于其他区域的GC含量。通过将测序序列预测到的基因与nr库、swissport库比对,除发现棉酚相关基因外,还发现一系列棉花开花和颜色相关基因、抗性相关基因,且发现的基因涉及其代谢的不同环节;此外,用基因序列与棉纤维EST比对,发现396个possible gene与棉纤维EST匹配上,其中包括多个信号转导途径、细胞壁松弛蛋白、细胞骨架蛋白、长链脂肪酸蛋白、木质素相关基因等。该结果为棉花重要性状相关基因的克隆及研究提供了参考。共线性分析表明,棉花BAC与杨树、葡萄、拟南芥的共线性染色体片段比与水稻、玉米的共线性染色体片段多;为进一步分析棉花与杨树、拟南芥、葡萄、水稻、玉米进化距离的远近关系,用FGF法和多重序列比对法对上述物种中的同源基因序列构建进化树,据进化树的聚类结果推测棉花与杨树的进化距离较棉花与葡萄、拟南芥的进化距离近。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
缩略语说明  10-11
1 文献综述  11-29
  1.1 基因组计划  11-14
    1.1.1 基因组和基因组学  11
    1.1.2 基因组计划的兴起——人类基因组计划  11-12
    1.1.3 基因组计划的另一壮举——植物基因组计划  12-13
    1.1.4 棉花基因组计划  13-14
      1.1.4.1 棉花全基因组测序的必要性  14
      1.1.4.2 测序陆地棉的必要性  14
  1.2 基因组测序方法  14-17
    1.2.1 BAC by BAC法  15
    1.2.2 全基因组鸟枪法  15
    1.2.3 基因组DNA测序新方法  15-17
  1.3 序列拼接和组装  17-18
    1.3.1 Phred  17
    1.3.2 Phd2Fasta  17
    1.3.3 Phrap  17
    1.3.4 Cross_match  17-18
    1.3.5 Consed/Autofinish  18
  1.4 基因注释  18-24
    1.4.1 基因预测  18-23
      1.4.1.1 基因预测方法  19-20
      1.4.1.2 基因预测软件  20-23
    1.4.2 重复序列分析  23-24
      1.4.2.1 重复序列的种类  23
      1.4.2.2 重复序列的注释软件  23-24
    1.4.3 基因功能注释  24
  1.5 比较基因组学  24-27
    1.5.1 比较基因组学的应用  24-26
      1.5.1.1 发现非编码的功能序列区域  25
      1.5.1.2 发现新基因  25
      1.5.1.3 发现功能性SNP  25
      1.5.1.4 发现基因拷贝数的多态性  25-26
      1.5.1.5 阐述物种间的进化史  26
    1.5.2 比较基因组学的具体应用方法和策略  26-27
      1.5.2.1 鉴定功能原件前先明确基因序列的进化关系  26
      1.5.2.2 针对不同的目的选择不同的比对序列  26-27
      1.5.2.3 预先对比较的DNA序列进行注释  27
      1.5.2.4 选择合适的比对方法  27
  1.6 本研究立题依据及意义  27-29
2 材料方法  29-33
  2.1 BAC文库的来源  29
  2.2 测序和组装  29
  2.3 基因预测软件的测试  29-31
  2.4 BAC序列注释和序列比对  31
  2.5 比较基因组学分析  31-33
    2.5.1 共线性染色体片段的分析方法  31
    2.5.2 同源基因搜索及进化树构建分析方法  31-33
      2.5.2.1 FGF法  31
      2.5.2.2 多重序列比对法  31-33
3 结果分析  33-49
  3.1 测序信息统计  33
  3.2 基因预测软件的测试结果  33-35
  3.3 基因预测结果的统计  35-36
  3.4 基因分布的统计  36-37
  3.5 基因大小及其外显子和内含子统计  37-38
  3.6 基因岛统计  38-39
  3.7 GC含量统计  39-42
  3.8 重复序列统计  42-43
  3.9 基因产物的功能注释  43-44
    3.9.1 棉酚相关  43
    3.9.2 纤维发育相关  43-44
    3.9.3 棉花开花及颜色相关  44
    3.9.4 抗性相关  44
    3.9.5 转录因子  44
  3.10 比较基因组学分析  44-49
    3.10.1 共线性分析  44-45
    3.10.2 同源基因搜索及其进化树构建分析  45-49
      3.10.2.1 FGF法结果及分析  45-47
      3.10.2.2 多重序列比对法结果及分析  47-49
4 讨论  49-54
  4.1 棉花基因组测序方法的选择和测序策略的制定  49
  4.2 基因预测软件的选择  49-50
  4.3 基因组结构分析  50-51
  4.4 基因产物功能注释的分析  51-52
  4.5 比较基因组学的分析  52-54
5 结论  54-55
  5.1 结构和功能注释  54
  5.2 比较基因组学分析  54-55
参考文献  55-62
致谢  62

陆地棉110个BAC测序结果的初步分析

内容摘要

全文目录

相似论文