發(fā)布時(shí)間：2018-05-26 04:55

  本文選題：連鎖分析 + 分組分離分析　； 參考：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所)》2016年博士論文

【摘要】：牡蠣是世界上養(yǎng)殖量最大的經(jīng)濟(jì)貝類,然而近些年來(lái)很多國(guó)家都面臨著養(yǎng)殖牡蠣夏季大規(guī)模死亡的問(wèn)題,研究發(fā)現(xiàn)高溫是導(dǎo)致牡蠣夏季大規(guī)模死亡的重要環(huán)境因素之一。由于生長(zhǎng)與存活是影響牡蠣產(chǎn)量的兩個(gè)最重要因素,因此解析生長(zhǎng)與高溫耐受這兩個(gè)性狀的遺傳機(jī)制,從而指導(dǎo)牡蠣的遺傳改良,進(jìn)而提高牡蠣產(chǎn)量、增加其經(jīng)濟(jì)價(jià)值是牡蠣養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的迫切需求。本研究利用高通量測(cè)序技術(shù)開(kāi)發(fā)SNP標(biāo)記,對(duì)生長(zhǎng)與高溫耐受性狀進(jìn)行遺傳定位,篩選與性狀關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記,并定位候選基因。在對(duì)重要經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行遺傳解析的同時(shí),又為分子標(biāo)記輔助選育提供有價(jià)值的遺傳資源,促進(jìn)牡蠣的遺傳改良工作,同時(shí)也為雙殼貝類的生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制研究提供了重要的遺傳信息。1高密度遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建本研究利用分布于我國(guó)北方的長(zhǎng)牡蠣(Crassostrea gigas gigas)與南方的福建牡蠣(Crassostrea gigas angulata)構(gòu)建了雜交家系,并利用該雜交家系構(gòu)建了牡蠣的高密度遺傳連鎖圖譜。在整合圖譜中,將1694個(gè)標(biāo)記定位到10條連鎖群(A1-A10)上,圖譜總圖距為1084.3 cM,標(biāo)記間平均距離為0.8 cM,對(duì)于基因組的覆蓋率為98.7%。連鎖群的長(zhǎng)度范圍為94.7 cM(A9)到134.3 cM(A1),平均長(zhǎng)度為108.4 cM。雌性圖譜總圖距為1034.6 cM,標(biāo)記間平均距離為1.3 cM,對(duì)于基因組的覆蓋率為97.5%。雄性圖譜總圖距為744.8 cM,標(biāo)記間平均距離為1.7 cM,對(duì)于基因組的覆蓋率為95.2%。雌性圖譜與雄性圖譜總的重組率之比是1.39:1。連鎖群4表現(xiàn)出了最大的雌性雄性重組率之比,為2.4:1。連鎖群9表現(xiàn)出了最小的雌性雄性重組率之比,為1.07:1。性別之間表現(xiàn)出了局部的重組率差異。在整合圖譜的1694個(gè)標(biāo)記中,836個(gè)標(biāo)記表現(xiàn)出了偏離孟德?tīng)柗蛛x比的現(xiàn)象(P0.05)。偏分離標(biāo)記傾向于成簇分布于連鎖群上,而不是隨機(jī)分布于連鎖群上。在偏離孟德?tīng)柗蛛x比的423個(gè)lm x ll標(biāo)記中,183個(gè)表現(xiàn)出了純合基因型缺失,而240個(gè)表現(xiàn)出了雜合基因型缺失;在偏離孟德?tīng)柗蛛x比的238個(gè)nn x np標(biāo)記中,120個(gè)表現(xiàn)出了純合基因型缺失,118個(gè)表現(xiàn)出了雜合基因型缺失。2生長(zhǎng)性狀的遺傳作圖對(duì)牡蠣的5個(gè)生長(zhǎng)性狀(殼高、殼長(zhǎng)、殼寬、全濕重和軟體重)進(jìn)行qtl定位,共定位到27個(gè)qtl,其中7個(gè)與殼高性狀有關(guān),3個(gè)與殼長(zhǎng)性狀有關(guān),10個(gè)與殼寬性狀有關(guān),1個(gè)與全濕重有關(guān),6個(gè)與軟體重有關(guān)。這27個(gè)qtl位點(diǎn)分布于整合圖譜的8個(gè)連鎖群上,連鎖群a3與a6上沒(méi)有檢測(cè)到qtl位點(diǎn)。超過(guò)一半的(16個(gè))qtl位點(diǎn)成簇分布于它們各自的連鎖群上。在5個(gè)生長(zhǎng)性狀中,4個(gè)性狀在連鎖群a8上有qtl,表明連鎖群a8上富集了調(diào)控牡蠣生長(zhǎng)的基因。對(duì)于殼高性狀來(lái)說(shuō),這7個(gè)qtl解釋了總表型變異的35.3%。對(duì)于殼長(zhǎng)性狀來(lái)說(shuō),這3個(gè)qtl解釋了總表型變異的20.1%。對(duì)于殼寬性狀來(lái)說(shuō),這10個(gè)qtl解釋了總表型變異的50.8%。對(duì)于全濕重來(lái)說(shuō),這1個(gè)qtl解釋了總表型變異的7.7%。對(duì)于軟體重來(lái)說(shuō),這6個(gè)qtl解釋了總表型變異的34.1%。在這些qtl區(qū)域內(nèi)鑒定到38個(gè)基因。這些基因中,有兩個(gè)是參與碳水化合物代謝的關(guān)鍵基因(agl與fbp1)。定位的其他基因中,有些參與了細(xì)胞骨架的組裝與調(diào)控(avil,fmn2,specc1l),有些參與了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(prgk1,dusp6,grk1),有些參與了細(xì)胞分化與發(fā)育的調(diào)控(tbata,megf8)。3高溫耐受性狀的遺傳作圖本研究利用長(zhǎng)牡蠣與福建牡蠣構(gòu)建了雜交群體,通過(guò)持續(xù)的人工高溫刺激(37℃)獲得了高溫耐受組牡蠣與高溫敏感組牡蠣。采用極端表型混池重測(cè)序的方法獲得兩個(gè)組別中的snp位點(diǎn)。抗性組共獲得了6,389,699個(gè)snp位點(diǎn),敏感組共獲得了6,516,028個(gè)snp位點(diǎn)。對(duì)得到的snp進(jìn)行測(cè)序深度過(guò)濾,只保留測(cè)序深度介于30與100的snp位點(diǎn)。過(guò)濾測(cè)序深度之后,剩余1,790,801個(gè)snp位點(diǎn)。對(duì)這些snp位點(diǎn)進(jìn)行頻率差異分析,定位頻率差異顯著(兩組間頻率差異大于等于0.4)的snp位點(diǎn)所在基因。對(duì)基因組進(jìn)行窗口滑動(dòng)分析,取100kb大小為窗口,10kb為步移,計(jì)算窗口內(nèi)的snp頻率差異的平均值,最大的snp頻率差異均值為0.33,最小的snp頻率差異均值值為0.1。取snp頻率差異均值的top5%窗口作為受選擇窗口。結(jié)合bsa分析得到的頻率差異顯著snp位點(diǎn)、窗口fst、以及高溫刺激響應(yīng)基因的表達(dá)譜數(shù)據(jù),本研究獲得與牡蠣高溫耐受性狀相關(guān)的SNP位點(diǎn)95個(gè),候選基因48個(gè)。本研究構(gòu)建了9個(gè)牡蠣家系,通過(guò)人工高溫刺激實(shí)驗(yàn),確定了它們的高溫耐受等級(jí)。它們表現(xiàn)出了高溫耐受的分化。在這些家系的母本中進(jìn)行高溫耐受關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)頻率的驗(yàn)證,最終得到了5個(gè)與BSA分析結(jié)果一致的SNP位點(diǎn)。在本研究構(gòu)建的牡蠣高密度遺傳圖譜基礎(chǔ)上,針對(duì)熱刺激下高表達(dá)的15個(gè)HSP70及HSP20基因進(jìn)行eQTL定位研究。通過(guò)熒光定量PCR的方法測(cè)定基因的表達(dá)量。最終只有3個(gè)基因的表達(dá)量在定位群體中的分布接近于正態(tài)分布。對(duì)這3個(gè)基因進(jìn)行eQTL定位,最終定位到兩個(gè)QTL位點(diǎn),在QTL位點(diǎn)內(nèi)定位到20個(gè)候選基因。其中有研究報(bào)道forkhead box基因能夠調(diào)控HSP基因的表達(dá),這一基因位于BSA分析結(jié)果中的top 5%Fst窗口中。二者結(jié)果的一致表明調(diào)控該基因的SNP位點(diǎn)可能通過(guò)調(diào)控HSP基因表達(dá)量的變化來(lái)控制牡蠣的高溫耐受。
[Abstract]:Genetic linkage map of oyster ( Crassostrea gigas gigas ) and Crassostrea gigas angulata in the south of China were studied . Genetic mapping of growth traits was found to be about 50.8 % of total phenotypic variation .
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S917.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 J.V.Goud;B.Y.Kullaiswamy;蔡娜;;高粱連鎖群研究的現(xiàn)狀[J];國(guó)外農(nóng)學(xué)-雜糧作物;1987年03期

2 伴野豐 ,魯成;家蠶第26連鎖群:煤灰色—石河不眠蠶[J];蠶學(xué)通訊;1990年03期

3 郭濤;董輝;黃兵;;連鎖群選育法及其在瘧原蟲(chóng)研究中的應(yīng)用[J];動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2010年05期

4 河口豐;土井良;宏木原始;陳家蓮;;家蠶新突變,小型卵的遺傳學(xué)研究[J];蠶學(xué)通訊;1992年01期

5 土井良宏;孫小平;;家蠶突然變異體的形質(zhì)遺傳學(xué)研究[J];國(guó)外農(nóng)學(xué)-蠶業(yè);1983年03期

6 徐孟奎;;家蠶基因分析和連鎖研究的進(jìn)展[J];國(guó)外農(nóng)學(xué)-蠶業(yè);1986年01期

7 鍾生泉;;家蠶逆鳥(niǎo)眼卵基因的連鎖[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);1985年01期

8 土井良宏;黃君霆;;關(guān)于家蠶突然變異的形質(zhì)遺傳學(xué)研究——蠶絲學(xué)獎(jiǎng)受獎(jiǎng)紀(jì)念會(huì)講演要點(diǎn)——[J];蠶學(xué)通訊;1983年02期

9 段永紅;王銘;孫毅;楊武德;;高粱甲基化連鎖群A、B的構(gòu)建及甲基化位點(diǎn)、甲基化模式的分析[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年18期

10 土井良宏,張玲亞;家蠶突變基因與連鎖群[J];蠶學(xué)通訊;1996年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 郭濤;黃兵;董輝;韓紅玉;趙其平;姜連連;李洋;平憲卿;;連鎖群選育法:一種新型的遺傳學(xué)鑒定基因方法[A];中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)家畜寄生蟲(chóng)學(xué)分會(huì)第六次代表大會(huì)暨第十次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

2 代方銀;童曉玲;胡海;李濤;喬梁;伴野豐;魯成;向仲懷;;家蠶第27連鎖群的形態(tài)性狀標(biāo)記基因——新綠繭(Gn)[A];中國(guó)蠶學(xué)會(huì)第六屆家蠶和柞蠶遺傳育種學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

3 王凱;郭旺珍;張?zhí)煺?;異源四倍體棉花遺傳圖譜連鎖群的BAC-FISH定位[A];江蘇省遺傳學(xué)會(huì)第七屆代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2006年

4 秦君;關(guān)榮霞;張孟臣;常汝鎮(zhèn);邱麗娟;;利用SSR標(biāo)記分析綏農(nóng)14號(hào)及其系譜[A];2005年全國(guó)作物遺傳育種學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中國(guó)作物學(xué)會(huì)分子育種分會(huì)成立大會(huì)論文集（一）[C];2005年

5 段永紅;孫毅;錢錦;儀治本;;高粱SBI-01、SBI-02連鎖群上甲基化位點(diǎn)的分析[A];中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)分會(huì)第八次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 于曉麗;桉樹(shù)高密度遺傳圖譜構(gòu)建及生長(zhǎng)和材性相關(guān)QTL解析[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2015年

2 王金鵬;牡蠣生長(zhǎng)與高溫耐受性狀的遺傳解析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所);2016年

3 李斌;家蠶分子連鎖圖譜的構(gòu)建和低分子量熱激蛋白基因的克隆與特異表達(dá)[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

4 張烈;家蠶分子標(biāo)記連鎖圖構(gòu)建及繭質(zhì)性狀的QTL定位研究[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫德斌;家蠶AFLP分子標(biāo)記連鎖圖的構(gòu)建[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

2 胡海;家蠶第14連鎖群4個(gè)標(biāo)記基因的SSR分子標(biāo)記定位研究[D];西南大學(xué);2008年

3 單大鵬;多年多點(diǎn)條件下大豆油分和蛋白質(zhì)含量的QTL[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

4 朱東旭;結(jié)球甘藍(lán)相對(duì)于大白菜連鎖群特異分子標(biāo)記的建立及應(yīng)用[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

5 陳大霞;家蠶AFLP標(biāo)記連鎖圖譜的構(gòu)建與分析[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

6 段雪梅;家蠶多種分子標(biāo)記連鎖圖譜的構(gòu)建及分析[D];蘇州大學(xué);2008年

7 王濤;大豆品質(zhì)及產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的QTL定位研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

8 劉健;甘藍(lán)型油菜C2連鎖群種子含油量QTL簇及品質(zhì)性狀的分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

9 宋高原;六倍體裸燕麥SSR遺傳圖譜構(gòu)建與子粒性狀QTLs定位[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

10 王超;木薯遺傳圖譜9號(hào)、17號(hào)和18號(hào)連鎖群物理定位的研究[D];海南大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1936020