東北黑蜂是我國優(yōu)良的地方品種,具有產(chǎn)卵力強、抗寒等優(yōu)點,但其品種來源尚不清楚,抗寒機制缺乏系統(tǒng)研究,而分類地位和遺傳特征的不清晰給東北黑蜂的保護均會造成阻礙。本研究通過全基因組重測序技術、對自由水含量和游離脂肪含量的測定以及實時熒光定量PCR技術對東北黑蜂的系統(tǒng)起源及抗寒機制展開研究,以期明確東北黑蜂的分類地位和遺傳特征,主要研究內容和結果如下:(1)本研究對東北黑蜂、遠東黑蜂、琿春黑蜂、高加索蜂和中華蜜蜂5個蜂種共100只工蜂個體進行了全基因組重測序,并在公共數(shù)據(jù)庫下載了卡尼鄂拉蜂、歐洲黑蜂、安納托利亞蜂和意大利蜂4個蜂種共40個個體的重測序數(shù)據(jù)。測序共獲得246.32 G原始數(shù)據(jù),東北黑蜂重測序共獲得54.49 G的數(shù)據(jù)量,其clean reads與參考基因組的平均比對率為97.32%,平均測序深度為18.0X,鑒定到東北黑蜂2114450個SNP,739093個InDel。(2)通過構建進化樹、主成分分析和群體遺傳結構分析,探究東北黑蜂的系統(tǒng)起源。結果表明東北黑蜂與遠東黑蜂、琿春黑蜂親緣關系最近,并且血統(tǒng)組成單一。證明東北黑蜂來可能源于遠東黑蜂。(3)通過測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),表明二者對低溫環(huán)境均產(chǎn)生了適應性,都形成了一定的抗寒機制。(4)利用Fstθπ選擇消除分析,通過東北黑蜂和意大利蜂的比較,篩選東北黑蜂受選擇區(qū)域,再結合GO富集分析和KEGG分析篩選抗寒相關的基因。結果篩選到2個與小分子抗寒物質積累相關的基因,即與葡萄糖積累有關的PH domain leucine-rich repeat-containing protein phosphatase 2 基因以及與磷脂代謝有關的 adenylate cyclase type 6基因。(5)利用熒光定量PCR技術分析東北黑蜂、東北地區(qū)意大利蜂和揚州地區(qū)意大利蜂抗寒相關基因的表達。結果表明,東北黑蜂Dachsous、HSP90和Hsc70-5基因的表達量顯著高于揚州地區(qū)的意大利蜂和東北地區(qū)的意大利蜂(P0.05),而揚州地區(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基因的表達量顯著高于揚州地區(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于意大利蜂,東北地區(qū)的意大利蜂的抗寒性又強于揚州地區(qū)的意大利蜂,說明環(huán)境可能會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地位,并發(fā)現(xiàn)東北黑蜂的抗寒性可能是其對低溫環(huán)境的適應性,該研究對東北黑蜂遺傳資源保護和實際生產(chǎn)具有一定意義。
【學位單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S891
【部分圖文】：

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

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

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

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本文編號：2818983