本文關(guān)鍵詞：全基因組重測(cè)序揭示中國(guó)短脂尾綿羊微進(jìn)化關(guān)系及繁殖相關(guān)基因的遺傳變異，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國(guó)短脂尾綿羊品種資源豐富,分布廣泛于中北部區(qū)域。據(jù)考古學(xué)和遺傳學(xué)研究,蒙古羊是短脂尾綿羊品種的共同祖先,在經(jīng)過(guò)遷移、馴化和適應(yīng)之后,許多演化品種在表型性狀上發(fā)生了明顯變化,特別是在繁殖、生長(zhǎng)等性狀上差異較大,但由進(jìn)化所導(dǎo)致表型差異的遺傳機(jī)制尚不清楚,缺乏全基因組水平的系統(tǒng)研究。本研究以蒙古羊、小尾寒羊和多浪羊?yàn)檠芯繉?duì)象,采用全基因組重測(cè)序、生物信息學(xué)分析等技術(shù)方法開(kāi)展了相關(guān)研究。取得結(jié)果如下：(1)本研究通過(guò)全基因組重測(cè)序,總共獲得三個(gè)綿羊品種基因組測(cè)序數(shù)據(jù)78 G,深度達(dá)到已公布的綿羊參考基因組的43.2×,平均每個(gè)品種14.4×；與參考基因組比對(duì),共獲得13,209,060個(gè)高質(zhì)量SNPs(單核苷酸多態(tài)性)和912,131個(gè)InDels(插入缺失位點(diǎn)),通過(guò)Sanger測(cè)序驗(yàn)證SNP準(zhǔn)確率達(dá)到95.8%(115/120)。(2)位于小尾寒羊蛋白編碼區(qū)(CDS)的SNP共90,853個(gè),其中同義SNP有36,820個(gè),錯(cuò)義SNP有54,033個(gè)(分別位于11,063個(gè)基因內(nèi)),無(wú)義SNP有2,474個(gè)(分別位于1,789個(gè)基因內(nèi))。位于蒙古羊CDS的SNP共90,720個(gè),其中同義SNP有37,449個(gè),錯(cuò)義SNP有53,271個(gè)(分別位于11,421個(gè)基因內(nèi)),無(wú)義SNP有2,421個(gè)(分別位于1,810個(gè)基因內(nèi))。位于多浪羊CDS的SNP共56,804個(gè),其中同義SNP有21,029個(gè),錯(cuò)義SNP有35,775個(gè)(分別位于7,724個(gè)基因內(nèi)),無(wú)義SNP有1,786個(gè)(分別位于1,192個(gè)基因內(nèi))。(3)由于小尾寒羊和多浪羊都具有多胎、常年發(fā)情的表型,而蒙古羊?yàn)閱翁�、季�?jié)性發(fā)情,因此我們選取了同時(shí)在小尾寒羊和多浪羊中發(fā)生錯(cuò)義突變而不在蒙古羊中發(fā)生錯(cuò)義突變的基因共797個(gè),進(jìn)行GO功能注釋,主要富集于6大類(lèi)生物學(xué)功能,其中15個(gè)基因富集于繁殖條目(其中12個(gè)基因富集于GO：0007283精子發(fā)生),KEGG通路分析共注釋到5條生化通路,其中Progesterone-mediated oocyte maturation(孕激素介導(dǎo)的卵母細(xì)胞成熟)通路包含7個(gè)基因(RPS6KA3、MAD2L1、CCNB2、GNAI2、ADCY5、 PIK3R5、CDC25B),我們推測(cè)這些基因與短脂尾綿羊的繁殖性狀有關(guān)。(4)我們?cè)谛∥埠蚧蚪M上共鑒定出選擇進(jìn)化區(qū)域145個(gè),總長(zhǎng)度45.3 Mb,占整個(gè)基因組長(zhǎng)度的1.74%。其中常染色體上,以Z(HP)-4和Z(FST)4為閡值,有108個(gè)高度純合的區(qū)域和65個(gè)與蒙古羊的遺傳距離極遠(yuǎn)的區(qū)域。合并后共136個(gè)區(qū)域,包含774個(gè)蛋白編碼基因。X染色體上,以Z(Hp)-3和Z(FST)3為閾值,共有9個(gè)區(qū)域包含24個(gè)蛋白編碼基因被鑒定。(5)對(duì)小尾寒羊選擇進(jìn)化區(qū)域內(nèi)的基因進(jìn)行GO功能注釋,主要富集到8大類(lèi)生物學(xué)功能(發(fā)育過(guò)程、細(xì)胞過(guò)程、多細(xì)胞生物過(guò)程、生物調(diào)節(jié)、代謝過(guò)程、繁殖、定位和生長(zhǎng))的32個(gè)功能條目。KEGG通路分析注釋到11個(gè)生化通路,其中包括Endometrial cancer(子宮內(nèi)膜癌)、Prostate cancer(前列腺癌)等,可能與短脂尾綿羊的繁殖性狀具有潛在的關(guān)系。(6)小尾寒羊基因組選擇進(jìn)化區(qū)域內(nèi)繁殖功能相關(guān)的基因共25個(gè),其中只在小尾寒羊發(fā)生進(jìn)化的有8個(gè)：MMP14、PMCH、HMGCR、SLC6A3、PRL、OXT、TSSK3、FLT1；同時(shí)在小尾寒羊和多浪羊中發(fā)生進(jìn)化的有5個(gè):ADAM2、GAMT、NR3C1、DAZAP1、 ADAM29;只在蒙古羊發(fā)生進(jìn)化的有1個(gè)：HOXA10;三個(gè)品種都發(fā)生進(jìn)化的有5個(gè)：DMRTB1、RQCD1、FGF9、ABCB9、YBX2。
【關(guān)鍵詞】：短脂尾綿羊 微進(jìn)化 全基因組重測(cè)序 小尾寒羊 繁殖性狀
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S826
【目錄】：

• 符號(hào)說(shuō)明5-8
• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 1 引言12-27
• 1.1 家養(yǎng)動(dòng)物微進(jìn)化研究進(jìn)展12-19
• 1.1.1 微進(jìn)化的概念12
• 1.1.2 微進(jìn)化的研究方法12-13
• 1.1.3 不同家養(yǎng)動(dòng)物微進(jìn)化研究13-17
• 1.1.4 綿羊起源與進(jìn)化研究進(jìn)展17-19
• 1.2 中國(guó)短脂尾綿羊的起源與進(jìn)化19-23
• 1.2.1 蒙古羊的起源、進(jìn)化與分布19-21
• 1.2.2 短脂尾綿羊的遺傳多樣性21-22
• 1.2.3 短脂尾綿羊各品種之間的差異22-23
• 1.3 綿羊繁殖相關(guān)基因的研究進(jìn)展23-27
• 1.3.1 綿羊季節(jié)性繁殖相關(guān)基因的研究進(jìn)展23-25
• 1.3.2 綿羊多胎性狀相關(guān)基因的研究進(jìn)展25-27
• 1.4 本研究的目的意義27
• 2 材料與方法27-33
• 2.1 試驗(yàn)材料27-28
• 2.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及樣品采集27-28
• 2.1.2 主要數(shù)據(jù)庫(kù)及生物分析軟件28
• 2.2 試驗(yàn)方法28-30
• 2.2.1 基因組DNA的提取與檢測(cè)28-29
• 2.2.2 綿羊基因組文庫(kù)的構(gòu)建及高通量測(cè)序29-30
• 2.2.3 SNP準(zhǔn)確性驗(yàn)證30
• 2.3 數(shù)據(jù)分析30-33
• 2.3.1 測(cè)序數(shù)據(jù)與參考基因組比對(duì)31-32
• 2.3.2 變異檢測(cè)與注釋32
• 2.3.3 選擇進(jìn)化分析32-33
• 2.3.4 基因功能注釋33
• 3 結(jié)果與分析33-57
• 3.1 DNA提取質(zhì)量檢測(cè)33-34
• 3.2 高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)分析結(jié)果34-57
• 3.2.1 數(shù)據(jù)產(chǎn)出概述34-35
• 3.2.2 測(cè)序數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果與測(cè)序深度分布35-36
• 3.2.3 變異檢測(cè)與注釋36-39
• 3.2.4 利用同義/非同義SNP預(yù)測(cè)進(jìn)化基因39-41
• 3.2.5 選擇進(jìn)化分析41-52
• 3.2.6 選擇進(jìn)化基因的功能注釋52-54
• 3.2.7 繁殖相關(guān)基因的研究54-56
• 3.2.8 SNP準(zhǔn)確性驗(yàn)證56-57
• 4 討論57-60
• 4.1 選擇信號(hào)的檢測(cè)57
• 4.2 X染色體變異分布57-58
• 4.3 選擇進(jìn)化區(qū)域與先前研究的比較58-59
• 4.4 兩種方法檢測(cè)到的進(jìn)化基因功能一致59
• 4.5 綿羊繁殖相關(guān)QTL在中國(guó)短脂尾綿羊微進(jìn)化中的作用59-60
• 5 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-72
• 附錄72-124
• 致謝124-125
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況125

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：全基因組重測(cè)序揭示中國(guó)短脂尾綿羊微進(jìn)化關(guān)系及繁殖相關(guān)基因的遺傳變異，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：314822