東北黑蜂是我國(guó)優(yōu)良的地方品種,具有產(chǎn)卵力強(qiáng)、抗寒等優(yōu)點(diǎn),但其品種來(lái)源尚不清楚,抗寒機(jī)制缺乏系統(tǒng)研究,而分類(lèi)地位和遺傳特征的不清晰給東北黑蜂的保護(hù)均會(huì)造成阻礙。本研究通過(guò)全基因組重測(cè)序技術(shù)、對(duì)自由水含量和游離脂肪含量的測(cè)定以及實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)東北黑蜂的系統(tǒng)起源及抗寒機(jī)制展開(kāi)研究,以期明確東北黑蜂的分類(lèi)地位和遺傳特征,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)本研究對(duì)東北黑蜂、遠(yuǎn)東黑蜂、琿春黑蜂、高加索蜂和中華蜜蜂5個(gè)蜂種共100只工蜂個(gè)體進(jìn)行了全基因組重測(cè)序,并在公共數(shù)據(jù)庫(kù)下載了卡尼鄂拉蜂、歐洲黑蜂、安納托利亞蜂和意大利蜂4個(gè)蜂種共40個(gè)個(gè)體的重測(cè)序數(shù)據(jù)。測(cè)序共獲得246.32 G原始數(shù)據(jù),東北黑蜂重測(cè)序共獲得54.49 G的數(shù)據(jù)量,其clean reads與參考基因組的平均比對(duì)率為97.32%,平均測(cè)序深度為18.0X,鑒定到東北黑蜂2114450個(gè)SNP,739093個(gè)InDel。(2)通過(guò)構(gòu)建進(jìn)化樹(shù)、主成分分析和群體遺傳結(jié)構(gòu)分析,探究東北黑蜂的系統(tǒng)起源。結(jié)果表明東北黑蜂與遠(yuǎn)東黑蜂、琿春黑蜂親緣關(guān)系最近,并且血統(tǒng)組成單一。證明東北黑蜂來(lái)可能源于遠(yuǎn)東黑蜂。(3)通過(guò)測(cè)定東北黑蜂和意大利蜂的自由水含量和游離脂肪含量分析東北黑蜂的抗寒能力。結(jié)果表明,二者自由水含量和游離脂肪含量差異均不顯著(P0.05),表明二者對(duì)低溫環(huán)境均產(chǎn)生了適應(yīng)性,都形成了一定的抗寒機(jī)制。(4)利用Fstθπ選擇消除分析,通過(guò)東北黑蜂和意大利蜂的比較,篩選東北黑蜂受選擇區(qū)域,再結(jié)合GO富集分析和KEGG分析篩選抗寒相關(guān)的基因。結(jié)果篩選到2個(gè)與小分子抗寒物質(zhì)積累相關(guān)的基因,即與葡萄糖積累有關(guān)的PH domain leucine-rich repeat-containing protein phosphatase 2 基因以及與磷脂代謝有關(guān)的 adenylate cyclase type 6基因。(5)利用熒光定量PCR技術(shù)分析東北黑蜂、東北地區(qū)意大利蜂和揚(yáng)州地區(qū)意大利蜂抗寒相關(guān)基因的表達(dá)。結(jié)果表明,東北黑蜂Dachsous、HSP90和Hsc70-5基因的表達(dá)量顯著高于揚(yáng)州地區(qū)的意大利蜂和東北地區(qū)的意大利蜂(P0.05),而揚(yáng)州地區(qū)的意大利蜂和東北地區(qū)的意大利蜂之間差異不顯著(P0.05);東北黑蜂和東北地區(qū)的意大利蜂HSP 60和Hsc70-4基因的表達(dá)量顯著高于揚(yáng)州地區(qū)的意大利蜂(P0.05),東北黑蜂和東北地區(qū)的意大利蜂之間差異不顯著(P0.05)。表明東北黑蜂的抗寒性強(qiáng)于意大利蜂,東北地區(qū)的意大利蜂的抗寒性又強(qiáng)于揚(yáng)州地區(qū)的意大利蜂,說(shuō)明環(huán)境可能會(huì)夠影響甚至改變蜂種的抗寒性。本研究明確了東北黑蜂的分類(lèi)地位,并發(fā)現(xiàn)東北黑蜂的抗寒性可能是其對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)性,該研究對(duì)東北黑蜂遺傳資源保護(hù)和實(shí)際生產(chǎn)具有一定意義。
【學(xué)位單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：S891
【部分圖文】：

邐揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑利用ｆｒａｐｐｅ／ａｄｍｉｘｔｕｒｅ軟件構(gòu)建群體遺傳結(jié)構(gòu)和群體世系信息。逡逑結(jié)果與分析逡逑１邋ＤＮＡ提取質(zhì)量檢測(cè)逡逑提取的１００只工蜂樣本的ＤＮＡ質(zhì)量檢測(cè)均合格，可以用于建庫(kù)。瓊脂糖凝膠電泳檢逡逑結(jié)果顯示基因組ＤＮＡ目的條帶單一，純度和濃度都較高，可用于后續(xù)的建庫(kù)和測(cè)序，逡逑脂糖凝膠電泳圖如下：逡逑

本研究共對(duì)５個(gè)蜂種共１００只工蜂個(gè)體進(jìn)行了基因組重測(cè)序，包括東北黑蜂２０只、逡逑高加索蜂２０只、琿春黑蜂２０只、遠(yuǎn)東黑蜂２０只以及中華蜜蜂２０只。測(cè)序質(zhì)量高，測(cè)序逡逑深度分布基本符合正態(tài)分布（圖２－２，邋２－３）。測(cè)序數(shù)據(jù)產(chǎn)出及質(zhì)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表２－１，由表２－１逡逑可知，５個(gè)蜂種共獲得２４６．３２邋Ｇ原始數(shù)據(jù)，其中，東北黑蜂重測(cè)序共獲得５４．４９邋Ｇ的數(shù)據(jù)逡逑量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)量為４８．３０邋Ｇ。高加索蜂重測(cè)序共獲得４８．７４邋Ｇ的數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)逡逑量為４５．４６邋Ｇ，遠(yuǎn)東黑蜂重測(cè)序共獲得５１．８２邋Ｇ的數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)量為４８．２４邋Ｇ，琿逡逑春黑蜂重測(cè)序共獲得５３．３７邋Ｇ的數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)量為４５．７４邋Ｇ，中華蜜蜂共獲得３７．９３逡逑Ｇ原始數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后獲得３６．１５Ｇ的數(shù)據(jù)量。東北黑蜂的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ與參考基因組的平逡逑均比對(duì)率為９７．３２％，平均測(cè)序深度為］８．０，高加索蜂的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ與參考基因組的平均比逡逑對(duì)率為９８．８５％，平均測(cè)序深度為１７．６，遠(yuǎn)東黑蜂的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ與參考基因組的平均比對(duì)率逡逑為９８．７４％

本研究共對(duì)５個(gè)蜂種共１００只工蜂個(gè)體進(jìn)行了基因組重測(cè)序，包括東北黑蜂２０只、逡逑高加索蜂２０只、琿春黑蜂２０只、遠(yuǎn)東黑蜂２０只以及中華蜜蜂２０只。測(cè)序質(zhì)量高，測(cè)序逡逑深度分布基本符合正態(tài)分布（圖２－２，邋２－３）。測(cè)序數(shù)據(jù)產(chǎn)出及質(zhì)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表２－１，由表２－１逡逑可知，５個(gè)蜂種共獲得２４６．３２邋Ｇ原始數(shù)據(jù)，其中，東北黑蜂重測(cè)序共獲得５４．４９邋Ｇ的數(shù)據(jù)逡逑量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)量為４８．３０邋Ｇ。高加索蜂重測(cè)序共獲得４８．７４邋Ｇ的數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)逡逑量為４５．４６邋Ｇ，遠(yuǎn)東黑蜂重測(cè)序共獲得５１．８２邋Ｇ的數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)量為４８．２４邋Ｇ，琿逡逑春黑蜂重測(cè)序共獲得５３．３７邋Ｇ的數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后總數(shù)據(jù)量為４５．７４邋Ｇ，中華蜜蜂共獲得３７．９３逡逑Ｇ原始數(shù)據(jù)量，質(zhì)控后獲得３６．１５Ｇ的數(shù)據(jù)量。東北黑蜂的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ與參考基因組的平逡逑均比對(duì)率為９７．３２％，平均測(cè)序深度為］８．０，高加索蜂的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ與參考基因組的平均比逡逑對(duì)率為９８．８５％，平均測(cè)序深度為１７．６，遠(yuǎn)東黑蜂的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ與參考基因組的平均比對(duì)率逡逑為９８．７４％

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