近交衰退作為一種重要的遺傳學現(xiàn)象，在動植物中廣泛存在。由近交而引起的生物適應性衰退一直是進化生物學、物種保護和育種等領域的研究重點。海洋雙殼貝類由于其高繁殖力及多樣交配系統(tǒng)，正逐漸成為研究近交衰退的良好模式生物。蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)是我國北方重要的經濟養(yǎng)殖貝類，近年來養(yǎng)殖群體出現(xiàn)了一定的近交現(xiàn)象，本研究從性狀、基因組和轉錄組三個水平對蝦夷扇貝近交衰退的表現(xiàn)、可能的遺傳機制、表達譜特點等方面進行研究。 1.蝦夷扇貝近交衰退的生物學效應 蝦夷扇貝通常是雌雄異體，但在養(yǎng)殖群體中發(fā)現(xiàn)了一定比例的雌雄同體現(xiàn)象。本研究利用雌雄同體的蝦夷扇貝構建了近交系數(shù)為0.5的自交家系，同時構建了近交系數(shù)為0.25的F2代家系和普通對照家系，通過記錄不同近交系數(shù)、在生活史不同階段的不同性狀分析蝦夷扇貝中的近交效應。研究發(fā)現(xiàn)不同的近交系數(shù)對衰退率的影響不同：自交系孵化率的衰退是F2代的6.2倍，自交系幼蟲不同階段存活率、生長性狀的衰退較F2家系也分別提高了3.7⁷.8、1.5³.1倍。不同性狀在近交衰退中的表現(xiàn)也不同，與適應性聯(lián)系緊...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 近交及近交衰退的研究進展
        0 引言
        1 近交的生物學效應及影響因素
            1.1 近交衰退及表現(xiàn)
            1.2 影響近交衰退的因素
            1.3 近交的積極意義
        2 近交衰退遺傳機制的兩種假說
        3 近交相關參數(shù)的計算
            3.1 近交系數(shù)
            3.2 近交衰退率
            3.3 近交負荷
        4 近交對遺傳負荷的清除
        5 雙殼貝類近交效應研究進展
            5.1 雙殼貝類近交的研究現(xiàn)狀及問題
            5.2 雙殼貝類的性別表現(xiàn)與雌性同體
        6 蝦夷扇貝概述、雌雄同體現(xiàn)象及研究意義
    第二節(jié) SNP 標記及遺傳連鎖圖譜的應用
        0 引言
        1 SNP 標記概述
            1.1 分子標記技術的發(fā)展
            1.2 SNP 標記的特點
            1.3 SNP 的檢測方法
            1.4 高通量測序技術
            1.5 SNP 在遺傳研究中的應用
        2 遺傳連鎖圖譜
            2.1 遺傳連鎖圖譜的構建過程
                2.1.1 作圖群體
                2.1.2 作圖標記
                2.1.3 連鎖分析與作圖
            2.2 遺傳連鎖圖譜的應用：
                2.2.1 基因定位
                2.2.2 分子標記輔助育種
                2.2.3 比較基因組研究
        3 水產動物分子標記及遺傳圖譜相關研究進展
    第三節(jié) 轉錄組水平的差異基因表達分析
        0 引言
        1 傳統(tǒng)差異基因表達分析法
        2 高通量差異基因分析方法
            2.1 基因芯片技術
            2.2 數(shù)字基因表達譜（DGE）
        3 RNA-Seq 的原理和應用
            3.1 RNA-Seq 的概念及原理
            3.2 RNA-Seq 的優(yōu)勢
            3.3 RNA-Seq 的應用
            3.4 基于 RNA-Seq 的數(shù)據處理：
        4 海洋生物轉錄組測序研究進展
    第四節(jié) 本論文研究的目的及意義
第二章 蝦夷扇貝自交、近交家系的構建及近交生物學效應
    前言
    第一節(jié) 蝦夷扇貝養(yǎng)殖群體自交、近交全同胞家系的構建
        1 材料與方法
            1.1 材料來源
            1.2 親貝的促熟及催產
            1.3 家系的構建與孵化
            1.4 選幼及幼蟲培育
            1.5 稚貝的保苗和養(yǎng)成
            1.6 取樣及性狀測量
            1.7 近交系數(shù)的計算及數(shù)據分析
        2 實驗結果
            2.1 自交家系與 F2家系的近交系數(shù)
            2.2 受精率和孵化率的比較
            2.3 幼蟲階段生長的比較
            2.4 幼蟲存活率的比較
            2.5 養(yǎng)成期生長與存活的比較
        3 討論
            3.1 蝦夷扇貝自交家系構建的方法與意義
            3.2 不同近交組近交衰退的初步表現(xiàn)
    第二節(jié) 基于不同性狀和近交系數(shù)的蝦夷扇貝近交衰退分析
        1 材料與方法
        2 實驗結果
            2.1 近交衰退率的計算
            2.2 近交衰退率隨不同時期、不同性狀的變化特點
            2.3 近交負荷荷的計算及及回歸分析
        3 討論
            3.1 兩類不同性狀的近交衰退調控方式
            3.2 海洋貝類的繁殖特點及自交帶來的影響
            3.3 清除遺傳負荷對維持高雜合度的影響
        4 小結
第三章 蝦夷扇貝自交家系的 SNP 開發(fā)及遺傳連鎖圖譜構建
    引言
    第一節(jié) 基于自交家系的高通量 SNP 開發(fā)及偏分離分析
        1 實驗材料和方法
            1.1 實驗家系材料
            1.2 自交家系子代個體的親子鑒定
            1.3 Illumina 測序文庫構建過程
                1.3.1 主要儀器及試劑
                1.3.2 蝦夷扇貝基因組 DNA 的提取
                1.3.3 基因組 DNA 酶切
                1.3.4 測序接頭連接
                1.3.5 酶切標簽的 PCR 擴增
                1.3.6 目的產物切膠回收
                1.3.7 接頭延伸
                1.3.8 產物純化及濃度測定
                1.3.9 Illumina 高通量測序
            1.4 測序數(shù)據預處理
            1.5 SNP 標記的開發(fā)及分型
            1.6 標記偏分離情況的計算
            1.7 不同時期標記分離的驗證
        2 實驗結果
            2.1 自交家系子代親子鑒定
            2.2 接頭的選擇與文庫構建
            2.3 測序數(shù)據預處理與分型
            2.4 標記偏分離情況
            2.5 偏分離現(xiàn)象的驗證
        3 討論
            3.1 偏分離現(xiàn)象的主要原因
            3.2 合子偏分離與配子偏分離
            3.3 顯性效應與超顯性效應
            3.4 不同時期的驗證
    第二節(jié) 基于自交系的高密度遺傳連鎖圖譜構建
        1 實驗材料和方法
            1.1 作圖家系及標記
            1.2 遺傳連鎖圖譜的構建
            1.3 遺傳圖譜參數(shù)和質量的估算
            1.4 生長性狀的 QTL 定位
            1.5 偏分離聚集區(qū)（SDR）的分析
        2 實驗結果
            2.1 自交家系的性狀特點
            2.2 遺傳連鎖圖譜的構建
            2.3 QTL 定位
            2.4 圖譜中的偏分離區(qū)域
        3 討論
            3.1 圖譜中偏分離標記的分布特點
            3.2 QTL 定位
            3.3 偏分離標記的功能
第四章 自交家系與對照群體的表達譜差異分析
    0 前言
    1 實驗材料及方法
        1.1 實驗家系及群體
        1.2 主要實驗用品
        1.3 RNA-Seq 表達譜文庫構建
            1.3.1 蝦夷扇貝總 RNA 的提取
            1.3.2 mRNA 的獲取
            1.3.3 RNA-Seq 測序文庫構建
        1.4 Illumina 測序
        1.5 測序數(shù)據處理及差異表達基因篩選
        1.6 差異基因的注釋及富集分析
    2 實驗結果
        2.1 RNA 提取及文庫構建
        2.2 測序數(shù)據質量過濾
        2.3 測序數(shù)據的總體分析及差異基因篩選
            2.3.1 實驗重復性分析及基因表達水平分布
            2.3.2 差異基因的篩選及注釋
        2.4 差異基因的功能及富集分析
    3 討論
        3.1 數(shù)據過濾及比對質量
        3.2 基因表達的整體分布趨勢及差異基因的篩選
        3.3 差異基因的功能注釋、分析
        3.4 上下調基因功能富集分類
參考文獻
英文縮略詞表
致謝
個人簡歷
學術成果



本文編號：3951999