基于全基因組關聯(lián)分析解析馬氏珠母貝生長和礦化性狀關鍵基因
發(fā)布時間:2021-12-18 15:59
本研究以三代測序技術及Hi-C技術獲得的馬氏珠母貝高精度染色體水平基因組為參考,對馬氏珠母貝兩個群體(“海選1號”新品種-H群體和金黃殼色選育群體-Y群體)開展基因組重測序,基于全基因組關聯(lián)分析(Genome-wide association study,GWAS)和基因組選擇消除分析解析馬氏珠母貝生長性狀(殼長、殼寬、殼高、總重、殼重)和礦化性狀(珍珠的珍珠層厚度)關聯(lián)位點及候選基因。結合差異性狀轉錄組分析篩選性狀關鍵基因,并對關鍵基因進行SNP位點及功能分析。結果如下:(1)對H群體和Y群體848個體進行基因組重測序獲得28.7M超高密度SNP標記,并進行生長和礦化性狀GWAS分析,篩選性狀關聯(lián)位點及候選基因。表型分析顯示,生長性狀變異系數(shù)在7.68-20.02之間;礦化性狀變異系數(shù)為41.2,且性狀均呈正態(tài)分布或偏正態(tài)分布;性狀之間呈極顯著正相關;群體結構分析顯示測序群體可分為2個群體;利用混合線性模型(MLM)進行GWAS分析共檢測到163個顯著關聯(lián)位點(SNP位點對表型解釋度PVE在2.55%-8.03%),其中生長性狀共檢測到156個顯著關聯(lián)位點,主要位于3號染色體上,注釋...
【文章來源】:廣東海洋大學廣東省
【文章頁數(shù)】:189 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻綜述
1.1 雙殼貝類生長和礦化性狀研究概況
1.1.1 雙殼貝類生長性狀研究概況
1.1.2 雙殼貝類礦化性狀的研究進展
1.2 全基因組關聯(lián)分析在水產動物中的研究進展
1.2.1 全基因組關聯(lián)分析
1.2.2 全基因組關聯(lián)分析在水產動物中的應用
1.3 基因組選擇消除分析在水產動物中的研究進展
1.3.1 選擇信號及其檢測方法
1.3.2 選擇消除分析在動物中的應用
1.3.3 選擇消除分析在水產動物中的應用
1.4 研究目的和意義及技術路線
2 生長和礦化性狀全基因組關聯(lián)分析
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 表型數(shù)據(jù)測量
2.2.3 DNA提取及測序分析
2.2.4 數(shù)據(jù)比對分析
2.2.5 群體結構分析
2.2.6 GWAS分析數(shù)據(jù)處理及模型選擇
2.3 結果
2.3.1 表型數(shù)據(jù)統(tǒng)計及相關性分析
2.3.2 重測序原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計及比對分析
2.3.3 SNP及 Indel檢測及注釋
2.3.4 群體結構及親緣關系分析
2.3.5 連鎖不平衡分析
2.3.6 生長性狀全基因組關聯(lián)分析
2.3.7 礦化性狀全基因組關聯(lián)分析
2.3.8 生長相關基因的多效性分析
2.4 討論
2.5 本章小結
3 馬氏珠母貝群體基因組選擇消除分析
3.1 引言
3.2 分析方法
3.3 結果
3.3.1 群體表型分析
3.3.2 群體選擇消除分析
3.3.3 選擇區(qū)域基因功能注釋和富集分析
3.3.4 生長相關選擇基因
3.3.5 礦化相關選擇基因
3.4 討論
3.5 本章小結
4 馬氏珠母貝生長性狀相關基因篩選及驗證分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗方法
4.2.3 數(shù)據(jù)處理
4.3 結果與分析
4.3.1 馬氏珠母貝不同生長個體表型分析
4.3.2 馬氏珠母貝快速和慢速生長組轉錄組分析
4.3.3 基于GWAS及轉錄組聯(lián)合分析生長關鍵基因
4.3.4 馬氏珠母貝Kazal-type serine proteinase inhibitor基因分析
4.3.5 馬氏珠母貝molluscan insulin-related peptide基因分析
4.3.6 馬氏珠母貝ras-related and estrogen-regulated growth inhibitor基因分析
4.4 討論
4.4.1 馬氏珠母貝生長差異表達基因分析
4.4.2 馬氏珠母貝Pm KSPI基因
4.4.3 馬氏珠母貝PmMIP基因
4.4.4 馬氏珠母貝Pm RERG基因
4.5 本章小結
5 馬氏珠母貝礦化性狀相關基因篩選及驗證分析
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 實驗材料
5.2.2 實驗方法
5.2.3 GWAS與轉錄組聯(lián)合分析鑒定礦化相關基因
5.2.4 礦化關鍵基因序列及SNP變異信息分析
5.2.5 數(shù)據(jù)處理
5.3 結果與分析
5.3.1 馬氏珠母貝ARS標記驗證群體表型分析
5.3.2 轉錄組原始數(shù)據(jù)分析
5.3.3 差異表達基因分析
5.3.4 差異表達基因GO和 KEGG注釋分析
5.3.5 基于GWAS及轉錄組聯(lián)合分析礦化關鍵基因
5.3.6 馬氏珠母貝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.4 討論
5.4.1 馬氏珠母貝礦化相關基因分析
5.4.2 馬氏珠母貝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.5 本章小結
6 全文總結、創(chuàng)新點及研究展望
6.1 全文總結
6.2 創(chuàng)新點
6.3 研究展望
參考文獻
附錄
致謝
作者簡介
導師簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]從江香豬IGF-1和IGF-2基因的克隆、表達及生物信息學分析[J]. 朱曉鋒,許厚強,陳偉,諶穎蓮,倪鍇,吳小敏,倪萌萌,盧賢君. 農業(yè)生物技術學報. 2019(08)
[2]脂肪酸合成酶在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的作用研究進展[J]. 徐芳華,巢海潮. 檢驗醫(yī)學與臨床. 2019(10)
[3]馬氏珠母貝金黃殼色選育群體與養(yǎng)殖群體血清免疫酶活力比較[J]. 王哲,楊創(chuàng)業(yè),李俊輝,鄧岳文. 中國農學通報. 2019(11)
[4]A genome-wide association study on growth traits in orangespotted grouper(Epinephelus coioides) with RAD-seq genotyping[J]. Hui Yu,Xinxin You,Jia Li,Xinhui Zhang,Shuai Zhang,Shoujia Jiang,Xueqiang Lin,Hao-Ran Lin,Zining Meng,Qiong Shi. Science China(Life Sciences). 2018(08)
[5]貴州地方山羊THRSP外顯子1多態(tài)性分析[J]. 李鵬程,馮文武,孫振梅,許厚強,陳祥. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2016(19)
[6]三角帆蚌KSPI cDNA的分子特征及表達分析[J]. 徐龍威,王芹,汪桂玲,李家樂. 生物學雜志. 2016(04)
[7]植物關聯(lián)分析方法的研究進展[J]. 馮建英,溫陽俊,張瑾,章元明. 作物學報. 2016(07)
[8]馬氏珠母貝“海選1號”[J]. 杜曉東,鄧岳文,王慶恒,謝紹河,劉定. 中國水產. 2015(10)
[9]縊蟶IGFBP基因結構及生長性狀相關SNP篩選[J]. 謝淑媚,牛東紅,阮海燈,王澤,王飛,陳世娥,李家樂. 水產學報. 2015(06)
[10]馬氏珠母貝微膠囊飼料的適用性研究[J]. 楊創(chuàng)業(yè),羅少杰,王慶恒,鄧岳文,杜曉東. 中國水產科學. 2015(03)
博士論文
[1]呼倫貝爾短尾羊重測序及短尾表型相關基因T/Brachyury的研究[D]. 智達夫.內蒙古農業(yè)大學 2018
[2]基于全基因組選擇信號挖掘中國地方綿羊在馴化過程中的選擇印記[D]. 王維民.華中農業(yè)大學 2018
[3]基于自然群體及MAGIC群體關聯(lián)分析解析陸地棉重要農藝性狀的遺傳基礎[D]. 黃聰.華中農業(yè)大學 2018
[4]北京鴨GBS平臺構建及部分經濟性狀全基因組關聯(lián)分析[D]. 朱峰.中國農業(yè)大學 2018
[5]高油玉米人工選擇響應的遺傳基礎研究[D]. 徐根.中國農業(yè)大學 2018
[6]蛋雞采食量和飼料轉化效率性狀的遺傳基礎研究[D]. 袁經緯.中國農業(yè)大學 2017
[7]馬鈴薯種質資源遺傳多樣性研究及塊莖性狀的全基因組關聯(lián)分析[D]. 王艦.中國農業(yè)大學 2017
[8]鯉魚肌肉脂肪性狀相關基因篩選及功能研究[D]. 呂偉華.東北農業(yè)大學 2017
[9]多組學研究揭示山羊高海拔適應性及產絨性狀分子機制[D]. 宋伸.中國農業(yè)大學 2017
[10]中國美利奴羊(新疆型)毛品質性狀全基因組關聯(lián)分析[D]. 劉書東.石河子大學 2017
碩士論文
[1]馬氏珠母貝生長相關基因篩選與功能驗證[D]. 楊晶淼.廣東海洋大學 2019
[2]縊蟶C型凝集素基因ScCTL-1和ScCTL-2的克隆鑒定與免疫功能研究[D]. 藍天一.上海海洋大學 2018
[3]皺紋盤鮑(Haliotis discus hannai)C型凝集素的分子克隆、蛋白重組和活性分析[D]. 劉佳樂.上海海洋大學 2017
[4]基于RNA-Seq的小麥產量性狀全基因組關聯(lián)分析[D]. 李洪娜.山東農業(yè)大學 2017
[5]羅非魚生長相關基因的多態(tài)性及遺傳效應研究[D]. 張小敏.廣西師范大學 2017
[6]玉米苗期耐鹽性全基因組關聯(lián)分析[D]. 陳陽松.中國農業(yè)科學院 2017
[7]馬氏珠母貝collagen Ⅵ(COLⅥ)基因的克隆和功能研究[D]. 梁金連.廣東海洋大學 2016
[8]馬氏珠母貝磺基轉移酶基因的克隆及功能分析[D]. 郝瑞娟.廣東海洋大學 2016
[9]家兔RERG、TGFBR1基因多態(tài)性與生長性狀關聯(lián)性分析及TGFBR1對骨骼肌衛(wèi)星細胞生長的影響[D]. 朱建爐.四川農業(yè)大學 2016
[10]馬氏珠母貝外套膜不同區(qū)域差異microRNA的篩選和功能研究[D]. 田群莉.廣東海洋大學 2015
本文編號:3542723
【文章來源】:廣東海洋大學廣東省
【文章頁數(shù)】:189 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻綜述
1.1 雙殼貝類生長和礦化性狀研究概況
1.1.1 雙殼貝類生長性狀研究概況
1.1.2 雙殼貝類礦化性狀的研究進展
1.2 全基因組關聯(lián)分析在水產動物中的研究進展
1.2.1 全基因組關聯(lián)分析
1.2.2 全基因組關聯(lián)分析在水產動物中的應用
1.3 基因組選擇消除分析在水產動物中的研究進展
1.3.1 選擇信號及其檢測方法
1.3.2 選擇消除分析在動物中的應用
1.3.3 選擇消除分析在水產動物中的應用
1.4 研究目的和意義及技術路線
2 生長和礦化性狀全基因組關聯(lián)分析
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 表型數(shù)據(jù)測量
2.2.3 DNA提取及測序分析
2.2.4 數(shù)據(jù)比對分析
2.2.5 群體結構分析
2.2.6 GWAS分析數(shù)據(jù)處理及模型選擇
2.3 結果
2.3.1 表型數(shù)據(jù)統(tǒng)計及相關性分析
2.3.2 重測序原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計及比對分析
2.3.3 SNP及 Indel檢測及注釋
2.3.4 群體結構及親緣關系分析
2.3.5 連鎖不平衡分析
2.3.6 生長性狀全基因組關聯(lián)分析
2.3.7 礦化性狀全基因組關聯(lián)分析
2.3.8 生長相關基因的多效性分析
2.4 討論
2.5 本章小結
3 馬氏珠母貝群體基因組選擇消除分析
3.1 引言
3.2 分析方法
3.3 結果
3.3.1 群體表型分析
3.3.2 群體選擇消除分析
3.3.3 選擇區(qū)域基因功能注釋和富集分析
3.3.4 生長相關選擇基因
3.3.5 礦化相關選擇基因
3.4 討論
3.5 本章小結
4 馬氏珠母貝生長性狀相關基因篩選及驗證分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗方法
4.2.3 數(shù)據(jù)處理
4.3 結果與分析
4.3.1 馬氏珠母貝不同生長個體表型分析
4.3.2 馬氏珠母貝快速和慢速生長組轉錄組分析
4.3.3 基于GWAS及轉錄組聯(lián)合分析生長關鍵基因
4.3.4 馬氏珠母貝Kazal-type serine proteinase inhibitor基因分析
4.3.5 馬氏珠母貝molluscan insulin-related peptide基因分析
4.3.6 馬氏珠母貝ras-related and estrogen-regulated growth inhibitor基因分析
4.4 討論
4.4.1 馬氏珠母貝生長差異表達基因分析
4.4.2 馬氏珠母貝Pm KSPI基因
4.4.3 馬氏珠母貝PmMIP基因
4.4.4 馬氏珠母貝Pm RERG基因
4.5 本章小結
5 馬氏珠母貝礦化性狀相關基因篩選及驗證分析
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 實驗材料
5.2.2 實驗方法
5.2.3 GWAS與轉錄組聯(lián)合分析鑒定礦化相關基因
5.2.4 礦化關鍵基因序列及SNP變異信息分析
5.2.5 數(shù)據(jù)處理
5.3 結果與分析
5.3.1 馬氏珠母貝ARS標記驗證群體表型分析
5.3.2 轉錄組原始數(shù)據(jù)分析
5.3.3 差異表達基因分析
5.3.4 差異表達基因GO和 KEGG注釋分析
5.3.5 基于GWAS及轉錄組聯(lián)合分析礦化關鍵基因
5.3.6 馬氏珠母貝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.4 討論
5.4.1 馬氏珠母貝礦化相關基因分析
5.4.2 馬氏珠母貝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.5 本章小結
6 全文總結、創(chuàng)新點及研究展望
6.1 全文總結
6.2 創(chuàng)新點
6.3 研究展望
參考文獻
附錄
致謝
作者簡介
導師簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]從江香豬IGF-1和IGF-2基因的克隆、表達及生物信息學分析[J]. 朱曉鋒,許厚強,陳偉,諶穎蓮,倪鍇,吳小敏,倪萌萌,盧賢君. 農業(yè)生物技術學報. 2019(08)
[2]脂肪酸合成酶在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的作用研究進展[J]. 徐芳華,巢海潮. 檢驗醫(yī)學與臨床. 2019(10)
[3]馬氏珠母貝金黃殼色選育群體與養(yǎng)殖群體血清免疫酶活力比較[J]. 王哲,楊創(chuàng)業(yè),李俊輝,鄧岳文. 中國農學通報. 2019(11)
[4]A genome-wide association study on growth traits in orangespotted grouper(Epinephelus coioides) with RAD-seq genotyping[J]. Hui Yu,Xinxin You,Jia Li,Xinhui Zhang,Shuai Zhang,Shoujia Jiang,Xueqiang Lin,Hao-Ran Lin,Zining Meng,Qiong Shi. Science China(Life Sciences). 2018(08)
[5]貴州地方山羊THRSP外顯子1多態(tài)性分析[J]. 李鵬程,馮文武,孫振梅,許厚強,陳祥. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2016(19)
[6]三角帆蚌KSPI cDNA的分子特征及表達分析[J]. 徐龍威,王芹,汪桂玲,李家樂. 生物學雜志. 2016(04)
[7]植物關聯(lián)分析方法的研究進展[J]. 馮建英,溫陽俊,張瑾,章元明. 作物學報. 2016(07)
[8]馬氏珠母貝“海選1號”[J]. 杜曉東,鄧岳文,王慶恒,謝紹河,劉定. 中國水產. 2015(10)
[9]縊蟶IGFBP基因結構及生長性狀相關SNP篩選[J]. 謝淑媚,牛東紅,阮海燈,王澤,王飛,陳世娥,李家樂. 水產學報. 2015(06)
[10]馬氏珠母貝微膠囊飼料的適用性研究[J]. 楊創(chuàng)業(yè),羅少杰,王慶恒,鄧岳文,杜曉東. 中國水產科學. 2015(03)
博士論文
[1]呼倫貝爾短尾羊重測序及短尾表型相關基因T/Brachyury的研究[D]. 智達夫.內蒙古農業(yè)大學 2018
[2]基于全基因組選擇信號挖掘中國地方綿羊在馴化過程中的選擇印記[D]. 王維民.華中農業(yè)大學 2018
[3]基于自然群體及MAGIC群體關聯(lián)分析解析陸地棉重要農藝性狀的遺傳基礎[D]. 黃聰.華中農業(yè)大學 2018
[4]北京鴨GBS平臺構建及部分經濟性狀全基因組關聯(lián)分析[D]. 朱峰.中國農業(yè)大學 2018
[5]高油玉米人工選擇響應的遺傳基礎研究[D]. 徐根.中國農業(yè)大學 2018
[6]蛋雞采食量和飼料轉化效率性狀的遺傳基礎研究[D]. 袁經緯.中國農業(yè)大學 2017
[7]馬鈴薯種質資源遺傳多樣性研究及塊莖性狀的全基因組關聯(lián)分析[D]. 王艦.中國農業(yè)大學 2017
[8]鯉魚肌肉脂肪性狀相關基因篩選及功能研究[D]. 呂偉華.東北農業(yè)大學 2017
[9]多組學研究揭示山羊高海拔適應性及產絨性狀分子機制[D]. 宋伸.中國農業(yè)大學 2017
[10]中國美利奴羊(新疆型)毛品質性狀全基因組關聯(lián)分析[D]. 劉書東.石河子大學 2017
碩士論文
[1]馬氏珠母貝生長相關基因篩選與功能驗證[D]. 楊晶淼.廣東海洋大學 2019
[2]縊蟶C型凝集素基因ScCTL-1和ScCTL-2的克隆鑒定與免疫功能研究[D]. 藍天一.上海海洋大學 2018
[3]皺紋盤鮑(Haliotis discus hannai)C型凝集素的分子克隆、蛋白重組和活性分析[D]. 劉佳樂.上海海洋大學 2017
[4]基于RNA-Seq的小麥產量性狀全基因組關聯(lián)分析[D]. 李洪娜.山東農業(yè)大學 2017
[5]羅非魚生長相關基因的多態(tài)性及遺傳效應研究[D]. 張小敏.廣西師范大學 2017
[6]玉米苗期耐鹽性全基因組關聯(lián)分析[D]. 陳陽松.中國農業(yè)科學院 2017
[7]馬氏珠母貝collagen Ⅵ(COLⅥ)基因的克隆和功能研究[D]. 梁金連.廣東海洋大學 2016
[8]馬氏珠母貝磺基轉移酶基因的克隆及功能分析[D]. 郝瑞娟.廣東海洋大學 2016
[9]家兔RERG、TGFBR1基因多態(tài)性與生長性狀關聯(lián)性分析及TGFBR1對骨骼肌衛(wèi)星細胞生長的影響[D]. 朱建爐.四川農業(yè)大學 2016
[10]馬氏珠母貝外套膜不同區(qū)域差異microRNA的篩選和功能研究[D]. 田群莉.廣東海洋大學 2015
本文編號:3542723
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