棉花多基因組的比對(duì)圖譜構(gòu)建與功能進(jìn)化分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-23 11:00
本課題以棉花為研究對(duì)象,以棉花在進(jìn)化過(guò)程中經(jīng)歷的加倍事件為線索,并引入葡萄、可可、擬南芥和西楊作為參考基因組,探索了棉花在進(jìn)化過(guò)程中染色體的進(jìn)化、基因組的丟失、棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的進(jìn)化情況,并對(duì)棉花在進(jìn)化過(guò)程中的分離時(shí)間進(jìn)行了測(cè)定。研究表明,全基因組加倍事件造成了棉花基因組的進(jìn)化的不對(duì)稱性,并使棉花基因組大發(fā)生了大量的基因丟失、染色體重排等現(xiàn)象,在二倍體棉花中,有約70%的基因丟失,四倍體棉花中,有約50%的基因發(fā)生丟失,這種丟失的規(guī)模是相當(dāng)高的,并且丟失過(guò)程是隨機(jī)的,符合指數(shù)分布的過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn),兩個(gè)二倍體棉花雜交形成異源四倍體棉花的過(guò)程中,基因組進(jìn)化呈現(xiàn)了偏性,即不對(duì)稱性。研究對(duì)物種的分離時(shí)間進(jìn)行了測(cè)定,棉花與其親源物種可可的分離時(shí)間是38個(gè)百萬(wàn)年前,棉花A與棉花D的分離時(shí)間是4個(gè)百萬(wàn)年前,而在異源四倍體內(nèi)部,亞基因組D進(jìn)化速率高于亞基因組A,也顯示了進(jìn)化的不對(duì)稱性。研究還得到了涉及棉花、可可、葡萄、擬南芥、西楊的同源共線性比對(duì)列表和圖譜。本論文利用現(xiàn)有棉纖維發(fā)育相關(guān)基因與棉屬物種和外類群物種進(jìn)行了同源比對(duì),分別在棉花A基因組、棉花D基因組、棉花AD基因組、葡萄、可可、擬南芥、西楊...
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
英文縮略表
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 棉花研究進(jìn)展
1.1.1 基因組研究現(xiàn)狀
1.1.2 棉花纖維研究現(xiàn)狀
1.2 植物基因組的倍增和多倍化
1.2.1 雙子葉植物基因組基因倍增研究現(xiàn)狀
1.3 同源基因
1.4 共線性基因
1.5 比較基因組學(xué)
1.5.1 比較基因組學(xué)基本概念
1.5.2 比較基因組學(xué)常用研究方法與工具
第2章 棉花基因組同源結(jié)構(gòu)進(jìn)化分析
2.1 數(shù)據(jù)材料
2.1.1 外類群物種的確定
2.2 研究方法
2.2.1 數(shù)據(jù)的獲取與處理
2.2.2 基因組內(nèi)與基因組間的同源序列比對(duì)
2.2.3 構(gòu)建物種間的同源結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣圖
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 基因組內(nèi)同源結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣圖
2.3.2 基因組間同源結(jié)構(gòu)
2.3.3 同源區(qū)塊的篩選
2.4 本章小結(jié)
第3章 重構(gòu)棉花與多倍化關(guān)聯(lián)的古代子基因組同源列表
3.1 數(shù)據(jù)材料
3.2 研究方法
3.2.1 基因組間的同源共線性分析
3.2.2 同源共線性基因集合列表的構(gòu)建
3.2.3 多基因組的多重序列比對(duì)分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 同源共線性基因集合列表的構(gòu)建
3.3.2 棉花基因組的二重比對(duì)分析
3.3.3 棉花基因組與參考基因組的二重比對(duì)分析
3.3.4 多物種多重序列比對(duì)的分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 棉花基因組的基因丟失與進(jìn)化時(shí)間的測(cè)定
4.1 數(shù)據(jù)材料
4.2 研究方法
4.2.1 基因丟失的統(tǒng)計(jì)
4.2.2 各進(jìn)化節(jié)點(diǎn)的基因保留情況統(tǒng)計(jì)
4.2.3 物種進(jìn)化時(shí)間分析推斷
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 基因組進(jìn)化與基因丟失
4.3.2 各物種進(jìn)化節(jié)點(diǎn)祖先基因組含量推斷
4.3.3 物種進(jìn)化時(shí)間推斷
4.4 本章小結(jié)
第5章 基因倍增和棉纖維發(fā)育相關(guān)基因家族的關(guān)聯(lián)分析
5.1 數(shù)據(jù)材料
5.2 研究方法
5.2.1 棉花與外類群基因組中棉纖維發(fā)育基因家族的鑒定
5.2.2 棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的系統(tǒng)發(fā)育分析
5.2.3 正選擇分析
5.2.4 全基因組加倍與棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的關(guān)聯(lián)分析
5.2.5 基因家族進(jìn)化與相似性分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 棉纖維生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因家族的確定
5.3.2 棉纖維生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因家族的系統(tǒng)發(fā)育分析
5.3.3 正選擇分析
5.3.4 全基因組加倍與棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的關(guān)聯(lián)分析
5.3.5 棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的相似性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 不同條件棉花物種的同源基因?qū)?shù)量和同源片段數(shù)量
附錄B 棉花與外類群物種染色體的同源進(jìn)化關(guān)系
致謝
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
作者簡(jiǎn)介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Phytosterol content and the campesterol:sitosterol ratio influence cotton fiber development: role of phytosterols in cell elongation[J]. Shasha Deng,Ting Wei,Kunling Tan,Mingyu Hu,Fang Li,Yunlan Zhai,Shue Ye,Yuehua Xiao,Lei Hou,Yan Pei,Ming Luo. Science China(Life Sciences). 2016(02)
[2]直系同源基因的識(shí)別方法與數(shù)據(jù)庫(kù)[J]. 楊婧,黃原,汪曉陽(yáng). 生命科學(xué)研究. 2013(03)
[3]棉子含油量研究進(jìn)展與高油棉花育種可行性分析[J]. 趙永國(guó),郭瑞星. 棉花學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]比較基因組學(xué)及其應(yīng)用[J]. 宋雪梅,李宏濱,杜立新. 生命的化學(xué). 2006(05)
[5]棉纖維的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王華鋒,陳宇岳,林紅. 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2003(04)
本文編號(hào):3047479
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
英文縮略表
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 棉花研究進(jìn)展
1.1.1 基因組研究現(xiàn)狀
1.1.2 棉花纖維研究現(xiàn)狀
1.2 植物基因組的倍增和多倍化
1.2.1 雙子葉植物基因組基因倍增研究現(xiàn)狀
1.3 同源基因
1.4 共線性基因
1.5 比較基因組學(xué)
1.5.1 比較基因組學(xué)基本概念
1.5.2 比較基因組學(xué)常用研究方法與工具
第2章 棉花基因組同源結(jié)構(gòu)進(jìn)化分析
2.1 數(shù)據(jù)材料
2.1.1 外類群物種的確定
2.2 研究方法
2.2.1 數(shù)據(jù)的獲取與處理
2.2.2 基因組內(nèi)與基因組間的同源序列比對(duì)
2.2.3 構(gòu)建物種間的同源結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣圖
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 基因組內(nèi)同源結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣圖
2.3.2 基因組間同源結(jié)構(gòu)
2.3.3 同源區(qū)塊的篩選
2.4 本章小結(jié)
第3章 重構(gòu)棉花與多倍化關(guān)聯(lián)的古代子基因組同源列表
3.1 數(shù)據(jù)材料
3.2 研究方法
3.2.1 基因組間的同源共線性分析
3.2.2 同源共線性基因集合列表的構(gòu)建
3.2.3 多基因組的多重序列比對(duì)分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 同源共線性基因集合列表的構(gòu)建
3.3.2 棉花基因組的二重比對(duì)分析
3.3.3 棉花基因組與參考基因組的二重比對(duì)分析
3.3.4 多物種多重序列比對(duì)的分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 棉花基因組的基因丟失與進(jìn)化時(shí)間的測(cè)定
4.1 數(shù)據(jù)材料
4.2 研究方法
4.2.1 基因丟失的統(tǒng)計(jì)
4.2.2 各進(jìn)化節(jié)點(diǎn)的基因保留情況統(tǒng)計(jì)
4.2.3 物種進(jìn)化時(shí)間分析推斷
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 基因組進(jìn)化與基因丟失
4.3.2 各物種進(jìn)化節(jié)點(diǎn)祖先基因組含量推斷
4.3.3 物種進(jìn)化時(shí)間推斷
4.4 本章小結(jié)
第5章 基因倍增和棉纖維發(fā)育相關(guān)基因家族的關(guān)聯(lián)分析
5.1 數(shù)據(jù)材料
5.2 研究方法
5.2.1 棉花與外類群基因組中棉纖維發(fā)育基因家族的鑒定
5.2.2 棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的系統(tǒng)發(fā)育分析
5.2.3 正選擇分析
5.2.4 全基因組加倍與棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的關(guān)聯(lián)分析
5.2.5 基因家族進(jìn)化與相似性分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 棉纖維生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因家族的確定
5.3.2 棉纖維生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因家族的系統(tǒng)發(fā)育分析
5.3.3 正選擇分析
5.3.4 全基因組加倍與棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的關(guān)聯(lián)分析
5.3.5 棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的相似性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 不同條件棉花物種的同源基因?qū)?shù)量和同源片段數(shù)量
附錄B 棉花與外類群物種染色體的同源進(jìn)化關(guān)系
致謝
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
作者簡(jiǎn)介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Phytosterol content and the campesterol:sitosterol ratio influence cotton fiber development: role of phytosterols in cell elongation[J]. Shasha Deng,Ting Wei,Kunling Tan,Mingyu Hu,Fang Li,Yunlan Zhai,Shue Ye,Yuehua Xiao,Lei Hou,Yan Pei,Ming Luo. Science China(Life Sciences). 2016(02)
[2]直系同源基因的識(shí)別方法與數(shù)據(jù)庫(kù)[J]. 楊婧,黃原,汪曉陽(yáng). 生命科學(xué)研究. 2013(03)
[3]棉子含油量研究進(jìn)展與高油棉花育種可行性分析[J]. 趙永國(guó),郭瑞星. 棉花學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]比較基因組學(xué)及其應(yīng)用[J]. 宋雪梅,李宏濱,杜立新. 生命的化學(xué). 2006(05)
[5]棉纖維的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王華鋒,陳宇岳,林紅. 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2003(04)
本文編號(hào):3047479
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