對(duì)蝦是變溫動(dòng)物,不能通過自身來調(diào)節(jié)溫度變化,而溫度作為一個(gè)重要的環(huán)境因子,可直接影響對(duì)蝦的生長、繁殖、代謝和存活等。中國對(duì)蝦(Fenneropenaeus chinensis)是冷水性蝦類,對(duì)低溫的耐受性較強(qiáng),但放苗溫度要求不低于14℃,且水溫低于4℃時(shí)會(huì)大量死亡。凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus vannamei)對(duì)低溫的耐受性較差,適宜生長的溫度為25~35℃,水溫低于18℃時(shí)則停止攝食。低溫限制了對(duì)蝦的養(yǎng)殖季節(jié)和地域,影響?zhàn)B殖業(yè)的生產(chǎn)安全,而且采用鍋爐升溫等方法維持水溫,不僅增加了成本、還污染環(huán)境。為解決由低溫引發(fā)的諸多問題,加速培育出耐低溫對(duì)蝦新品種,本研究以中國對(duì)蝦和凡納濱對(duì)蝦為實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行低溫脅迫實(shí)驗(yàn),并利用ASReml-R評(píng)估其耐低溫和生長性狀的遺傳參數(shù),再利用Illumina HiSeq 2500高通量測(cè)序技術(shù)篩選低溫脅迫下的差異表達(dá)基因和與低溫相關(guān)的代謝途徑。主要結(jié)果如下:1.40日齡中國對(duì)蝦生長和耐低溫性狀的遺傳力評(píng)估G_(10)、G_(11)、G_(12)世代內(nèi)40日齡中國對(duì)蝦幼蝦的體重(body weight,BW)的遺傳力范圍在(0.078±0.124)~(0.680±0.233)間,體長(body length,BL)的遺傳力范圍為(0.131±0.133)~(0.825±0.246),3個(gè)世代間BW、BL的遺傳力分別為0.253±0.0888、0.206±0.0844,均為中等遺傳力,且與0差異極顯著(P0.01)。G_(10)、G_(11)、G_(12)代耐低溫性狀(CDH、TAD)的遺傳力在(0.054±0.074)~(0.265±0.091)間,均為中低等遺傳力。世代間的低溫累積存活時(shí)間(cooling degree hours,CDH)和死亡時(shí)溫度(temperature at death,TAD)的遺傳力值分別為0.077±0.038、0.076±0.029,均為低等遺傳力,且均與0有極顯著性差異(P0.01)。2.40日齡中國對(duì)蝦生長和耐低溫兩性狀間相關(guān)性BW/BL的遺傳相關(guān)和表型相關(guān)均為高度正相關(guān)。G_(10)、G_(11)、G_(12)世代內(nèi)的BW/BL的遺傳相關(guān)為(0.956±0.055)~(0.987±0.003),表型相關(guān)為(0.867±0.009)~(0.941±0.004),均為高度正相關(guān),且與0存在極顯著性差異(P0.01)。世代間的BW/BL的遺傳相關(guān)為0.910±0.008,表型相關(guān)為0.902±0.004,同樣均為高度正相關(guān)且與0差異極顯著(P0.01)。CDH/TAD的遺傳相關(guān)和表型相關(guān)均為高度負(fù)相關(guān)。世代內(nèi)CDH/TAD的遺傳相關(guān)在(-0.912±0.216)~(-0.671±0.364)間,表型相關(guān)在(-0.874±0.005)~(-0.547±0.017)之間,均為負(fù)相關(guān)且與0有顯著性差異(P0.05)。世代間的CDH/TAD的遺傳相關(guān)系數(shù)為-0.874±0.100,表型相關(guān)系數(shù)為-0.864±0.003,同樣均為負(fù)相關(guān),且相關(guān)系數(shù)與0有顯著性差異(P0.05)。G_(10)、G_(11)、G_(12)世代內(nèi),生長性狀(BW、BL)與CDH的遺傳相關(guān)系數(shù)在(-0.986±0.477)~(0.9914±0.7010)之間,表型相關(guān)系數(shù)在(0.0381±0.0299)~(0.1098±0.0291)之間,均為正表型相關(guān);生長性狀(BW、BL)與TAD的遺傳相關(guān)系數(shù)在(-0.374±0.310)~(0.576±0.422)間,表型相關(guān)系數(shù)在(-0.366±0.324)~(-0.0760±0.0317)間,表現(xiàn)為負(fù)表型相關(guān)。3個(gè)世代間,生長性狀(BW、BL)與CDH間的遺傳相關(guān)系數(shù)分別為-0.0945±0.371、-0.123±0.411,均為負(fù)遺傳相關(guān),表型相關(guān)系數(shù)分別為0.113±0.0172、0.125±0.0169,均為顯著正表型相關(guān)(P0.01);生長性狀與TAD的遺傳相關(guān)系數(shù)分別為-0.241±0.283、0.703±0.604,表型相關(guān)系數(shù)分別為-0.118±0.0148、-0.136±0.0146,表現(xiàn)為顯著負(fù)表型相關(guān)(P0.01)。3.基于轉(zhuǎn)錄組篩選40日齡中國對(duì)蝦低溫脅迫下的差異表達(dá)基因分析低溫脅迫組(4℃)和常溫組(18℃)中國對(duì)蝦40日齡幼蝦的轉(zhuǎn)錄組信息,結(jié)果顯示:拼接共得到127,939條Unigene,平均長度為1,190 bp。其中35%的Unigene在Nr、Swiss-prot等七大數(shù)據(jù)庫中沒有注釋�；虿町惐磉_(dá)分析共篩選到1,698個(gè)差異基因(DEGs),其中920個(gè)上調(diào)表達(dá),778個(gè)下調(diào)表達(dá)。GO和KEGG富集分析發(fā)現(xiàn)DEGs多富集在剪接體、核糖體、膽汁分泌、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)途徑以及細(xì)胞氮化合物合成過程中。進(jìn)一步分析共得到8個(gè)可能與耐低溫性狀相關(guān)的基因,其中5個(gè)上調(diào)表達(dá),分別為ATP結(jié)合盒蛋白C類(ATP binding cassette protein C3,ABCC3)、酸性神經(jīng)酰胺酶(Acid ceramidase,ASAH)、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(Glutathione Stransferase,GST)、C-型凝集素(C-type lectin)、熱休克蛋白HSP70(Heat shock protein HSP70),3個(gè)下調(diào)表達(dá),分別為假定蛋白:γ-丁基甜菜堿羥化酶(γ-Butyl Betaine Dioxygenase,γ-BBH)、β-氨基己糖苷酶A(β-Hexosaminidase A,β-HEXA)、長鏈脂肪酸-CoA連接酶(Long chain fatty acid-CoA ligase,ACSBG2)。隨機(jī)取8個(gè)差異基因,通過real time RT-PCR驗(yàn)證表明它們的表達(dá)趨勢(shì)與測(cè)序結(jié)果一致,證明了RNA-Seq結(jié)果的準(zhǔn)確性。4.基于轉(zhuǎn)錄組篩選凡納濱對(duì)蝦低溫脅迫下的差異表達(dá)基因分析凡納濱對(duì)蝦低溫脅迫組(18℃)和常溫組(24℃)肝胰腺組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序共獲得50,921條Unigene,平均長度為828 bp,N50為1,589 bp,其中28.13%的Unigene為已知基因�；虿町惐磉_(dá)分析共篩選得到243個(gè)低溫脅迫相關(guān)基因,其中89個(gè)上調(diào)表達(dá),154個(gè)下調(diào)表達(dá)。功能富集分析發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因多富集在生物結(jié)合和催化過程、過氧化物酶、溶酶體、精氨酸和脯氨酸的代謝以及氨基酸的生物合成途徑中。進(jìn)一步根據(jù)Q-value共篩選出10個(gè)差異表達(dá)最顯著的基因,其中ATP結(jié)合盒蛋白B類(ATP-binding cassette protein B6,ABCB6)、C型凝集素基因、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase,GS)可能參與了凡納濱對(duì)蝦低溫應(yīng)答反應(yīng)。利用real time RT-PCR驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),結(jié)果證明基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選低溫脅迫下的差異表達(dá)基因是可行的。5.本研究發(fā)現(xiàn)ATP結(jié)合盒蛋白基因和C型凝集素基因?yàn)楹Y選到的中國對(duì)蝦和凡納濱對(duì)蝦共有的低溫候選基因。故推測(cè)ATP結(jié)合盒蛋白基因和C型凝集素基因可能參與調(diào)控對(duì)蝦響應(yīng)低溫脅迫的分子機(jī)制。
【學(xué)位單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S917.4
【部分圖文】：

上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文凡納濱對(duì)蝦的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)資源庫。楊銘等[57]通過分析凡納濱對(duì)蝦的轉(zhuǎn)錄組序共挖掘到 14,767 條微衛(wèi)星序列(Simple sequence repeats, SSR)，且 SSR 在轉(zhuǎn)錄出現(xiàn)的頻率為 16.76%。Li 等[58]對(duì)凡納濱對(duì)蝦幼蝦進(jìn)行高通量測(cè)序分析，共獲109,169 個(gè) Unigenes，其中 37.8%的 Unigenes 在 Nr 數(shù)據(jù)庫中有注釋，并經(jīng) GOKEGG 等功能注釋發(fā)現(xiàn)了一些與胚胎發(fā)育有關(guān)的基因。RNA-seq 較基因芯片(Genechip)等研究轉(zhuǎn)錄組的技術(shù)，靈敏度更高、數(shù)據(jù)更準(zhǔn)應(yīng)用更廣泛，其測(cè)序流程和原理如圖 1-1 所示[60]。) ( b )

圖 3-1 差異表達(dá)基因火山圖Fig.3-1 The ‘volcano plot’picture of differential expression genes點(diǎn)表示上調(diào)表達(dá)基因，綠色圓點(diǎn)表示下調(diào)表達(dá)基因，藍(lán)色圓點(diǎn)表因dots represent up-regulated genes, green dots represent down regulatedts represent non differentially expressed genes.基因 GO 富集分析運(yùn)用 GOseq 方法將篩選到的 1,698 個(gè)差異基因富集到 30 個(gè) GO-2 所示。差異基因中在生物過程類、細(xì)胞成分類和分子功能類中均過程類居多，而生物途徑類中，富集差異表達(dá)基因最多的三類是成(Cellular nitrogen compound biosynthetic process)、調(diào)控氮化合物lation of nitrogen compound metabolic process)、調(diào)節(jié)含核堿基的化合gulation of nucleobase-containing compound metabolic process)是包含三類；在細(xì)胞成分類中，最多的則是核糖體類(Ribosome)；而在分

圖 3-2 低溫下差異表達(dá)基因 GO 富集分析柱狀圖Fig.3-2 GO enrichment results of different expressed genes under cold challenge3.2.5 差異基因 KEGG 富集分析將差異基因與 KEGG 數(shù)據(jù)庫中的各代謝途徑(pathway)作比對(duì)，并從中集最顯著的前 20 個(gè) pathway 做散點(diǎn)圖(圖 3-3)。差異表達(dá)基因多富集在(Spliceosome)、核糖體(Ribosome)、膽汁分泌(Bile secretion)和 ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)transporters)等途徑中。
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2 姜晴莉;;淺析影響PVC壓延薄膜耐低溫性能的主要因素[J];塑料工業(yè);1988年03期

3 任天舉,彭山;再生稻開花期耐低溫性能的品種差異[J];西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);1989年03期

4 Xiong，J．H．,陳德剛;水稻耐低溫性的生理篩選[J];綿陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);1995年03期

5 楊莎;馬艷青;朱晨曦;鄒學(xué)校;;辣椒耐低溫性鑒定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[J];辣椒雜志;2014年02期

6 任旭琴;曹碚生;繆旻珉;楊曉蘭;;辣椒不同生育期耐低溫性鑒定及相關(guān)分析[J];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

7 劉劍輝;黃瓜耐低溫性鑒定方法[J];北方園藝;2005年05期

8 于拴倉,崔鴻文,孟煥文;黃瓜發(fā)芽期耐低溫性鑒定方法與指標(biāo)的研究[J];西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年03期

9 易金鑫,陳靜華,楊起英;茄子苗期耐低溫性鑒定方法初步研究[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);1998年05期

10 龐海萍,劉同云;用共混方法提高注塑級(jí)HDPE的耐低溫性能[J];廣州化工;2003年01期

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7 孫奉良;苦瓜耐低溫性指標(biāo)鑒定與篩選[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

8 王興虎;低溫對(duì)厚皮甜瓜幼苗生長及生理生化特性的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2840448