本研究基于高通量測序的兩種不同策略對小黃魚基因組進行的分析,利用WGS對小黃魚的基因組在原有的基礎(chǔ)上進行重新組裝,并進行了重新注釋,利用有良好的基因組的近緣物種,對小黃魚基因組的基因家族進行擴張收縮分析,鑒定其中與生長相關(guān)基因家族�；�2b-RAD技術(shù)對南北群體的小黃魚進行群體分析,進一步進行大小黃魚的比較基因組學研究,研究具體內(nèi)容如下:1.小黃魚基因組組裝質(zhì)量的提升利用原有的來自于東海海域野生小黃魚的測序數(shù)據(jù)（141x）,對測序reads重新執(zhí)行質(zhì)量過濾后,對基因組大小進行預測預計基因組大小為687m,使用新版本的Platanus（v1.2.4）組裝得到了692m的基因組,與預測結(jié)果接近。將用于組裝基因組的測序片段重新比對到基因組上,總共有98.93%（91.53%）的測序數(shù)據(jù)能夠比對到基因組上,基因組BUSCO達到了87.5%,對比于舊版基因組,在contig N50和scaffold N50上都有很大提升,新版基因組的contig N50和scaffold N50分別從3.6k和40k達到了7.9k和146k。對基因組進行重復序列和基因注釋。小黃魚基因組的重復序列占比為14.04... 

【文章來源】：浙江海洋大學浙江省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

大黃魚與小黃魚全基因組核酸序列共線性分析

20繼續(xù)進行基因注釋，屏蔽重復序列以后，使用同源蛋白比對預測和從頭預測的方法，在小黃魚的基因組中共注釋得到了29950個基因，平均CDS的長度為1285bp，BUSCO檢測達到80.1%。表2.4基因組基因注釋總覽Table2.4Thegeneannotationofsmallyellowcroaker’sgenome類別數(shù)量類別數(shù)量基因數(shù)量29950平均外顯子數(shù)量7.47平局基因長度7740.22bp平均外顯子長度171.97bp平均CDS長度1285.31bp平均內(nèi)含子長度:997.02bp大黃魚的基因數(shù)量為23423。小黃魚基因組注釋基因偏多，可能是因為基因組偏碎片化導致的。將小黃魚注釋結(jié)果與大黃魚，斑馬魚及大彈涂魚的注釋結(jié)果的比較，可以明顯看到小黃魚注釋結(jié)果中mRNA和CDS存在大量短片段。平均的外顯子長度及數(shù)量，與大黃魚斑馬魚及大彈涂魚差距不大，表明小黃魚基因組的準確性及完整性較高。圖2.4小黃魚注釋結(jié)果與大黃魚，大彈涂魚，斑馬魚的比較Figure2.4TheresultsofL.polyactisannotationcomparedwithL.croceaB.pectinirostrisandD.rerio2.2.4分析與總結(jié)在原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用新數(shù)據(jù)處理思路和新版本的軟件，使用新的過濾軟件過濾reads之后，重新預估基因組大小，且利用新版的Platanus（v1.2.4）組裝成基因組后，組裝質(zhì)量上有較大的提升，序列長度更長，進一步的基因注釋時序列完整度更高，注釋基因數(shù)目更加接近于魚類平均的基因數(shù)量。浙江海洋大學碩士學位論文

24圖3.1A小黃魚、大黃魚和斑馬魚和美妊麗魚的基因家族分析圖3.1B小黃魚基因組中擴張的基因家族Figure3.1AThegenefamilyanalysisofL.polyactis，L.crocea，D.rerioandA.callipteraFigure3.1BTheexpansiongenefamilyinL.polyactis3.2.2Ka/Ks正選擇基因大黃魚和小黃魚同屬石首魚科，且形態(tài)學特征很是相似，只在體型上有明顯差距。故我們可以認為，大黃魚和小黃魚之間收到的正選擇基因極有可能是促使大黃魚和小黃魚分歧為兩個物種的基因。大黃魚和小黃魚的Ka/Ks的計算結(jié)果中，總共有367個基因?qū)κ艿搅藰O其顯著的選擇（P<0.01），我們對這些基因進行了功能注釋。注釋出了308個基因（附表），其中涵蓋了生物過程相關(guān)，分子功能相關(guān)，細胞組成相關(guān)等多個方面。我們著重觀察到其中的4個被注釋為生長因子的基因（表3.2.3）.第一個基因為SMAD3，它可以通過調(diào)節(jié)原代角質(zhì)形成細胞的生長和遷移，以及改變TGF介導的單核細胞趨化性，對傷口愈合具有抑制作用。也是軟骨形成和成骨的調(diào)節(jié)劑，抑制骨折的早期愈合。還可以通過刺激PDPK1激酶與14-3-3蛋白YWHAQ的分離來積極調(diào)節(jié)PDPK1激酶的活性。第二個基因為GFI1B，它是必需的原癌基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，是紅系和巨核細胞譜系發(fā)育和分化所必需的。第3個基因是fgfr4，是一種酪氨酸蛋白激酶，作為成纖維細胞生長因子的細胞表面受體，在細胞增殖，分化和遷移的調(diào)節(jié)，脂質(zhì)代謝，膽汁酸生物合成，葡萄糖攝取，維生素D代謝和磷酸鹽穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。第4個基因是gdf6b，這是隨著時間和空間不同具有不同的體細胞發(fā)生功能的基因。在原腸期晚期，在后推定神經(jīng)板中表達。在體細胞發(fā)生過程中，表達沿著主干神經(jīng)管的背、腹軸由前向后發(fā)展受到限制，因此在體細胞發(fā)生完成后，表達僅出現(xiàn)在脊髓腹側(cè)，不包括底板和鄰近的神

【參考文獻】：
期刊論文
[1]魚類基因組研究進展[J]. 徐鋼春,杜富寬,卞超,石瓊,徐跑.  生物技術(shù)通報. 2017(09)
[2]海洋魚類種群基因組學研究進展[J]. 柳瑩,高麗,馮俊榮.  生物技術(shù)通報. 2016(11)
[3]馬鞍列島海域小黃魚的食性[J]. 王凱,章守宇,汪振華,許敏,趙靜.  水生生物學報. 2012(06)
[4]舟山小黃魚線粒體DNA D-loop區(qū)序列變異的遺傳多樣性分析[J]. 鄭文娟,來育洪,尤昕煜,秦茜晗,朱世華.  動物學研究. 2012(03)
[5]江蘇近岸海域小黃魚時空分布特征[J]. 仲霞銘,張虎,湯建華,鐘非,鐘俊生,熊瑛,高銀生,葛珂珂,于雯雯.  水產(chǎn)學報. 2011(02)
[6]黃海中南部小黃魚生物學特征的變化[J]. 張國政,李顯森,金顯仕,朱建成,戴芳群.  生態(tài)學報. 2010(24)
[7]DNA測序技術(shù)發(fā)展歷程及國際最新動態(tài)[J]. 邱超,孫含麗,宋超.  硅谷. 2008(17)
[8]遠緣雜交形成的二倍體魚和多倍體魚生殖細胞染色體研究[J]. 張純,劉少軍,孫遠東,肖俊,覃欽博,王靜,何偉國,尤翠平,劉筠.  分子細胞生物學報. 2008(01)
[9]渤海小黃魚生長特征的變化[J]. 郭旭鵬,金顯仕,戴芳群.  中國水產(chǎn)科學. 2006(02)
[10]黃海中部小黃魚攝食習性的體長變化與晝夜變化[J]. 薛瑩,金顯仕,張波,梁振林.  中國水產(chǎn)科學. 2004(05)

博士論文
[1]西北太平洋五種海洋魚類的分子系統(tǒng)地理學研究[D]. 肖永雙.中國海洋大學 2010

碩士論文
[1]小黃魚與大黃魚比較基因組及生長相關(guān)性狀研究[D]. 王一凡.浙江海洋大學 2018
[2]小黃魚群體的形態(tài)學、遺傳學研究及其與大黃魚的種間比較[D]. 韓真.中國海洋大學 2012



本文編號：3017994