南方鲇（Silurus meridionalis Chen）又名大口鲇,隸屬于鲇形目（Siluriformes）、鲇科（Siluridae）、鲇屬（Silurus）,是一種廣布于我國長江流域的重要經(jīng)濟魚類,也是近年來開發(fā)的名特優(yōu)養(yǎng)殖新品種。具有個體大、肉質好、生長快、抗病力強、經(jīng)濟價值高等特點。常見個體2-5 kg,最大個體達50 kg。雄魚一般2-4年性成熟,雌魚3-5年性成熟。南方鲇的生長速度和個體大小具有明顯的性別二態(tài)性,雌魚比雄魚長得快,因此,水產(chǎn)上全雌化養(yǎng)殖能顯著提高經(jīng)濟效益。但是南方鲇的基礎研究相對薄弱,且缺乏基因組信息,為優(yōu)良品種選育和性控育種帶來了極大的困難。本研究中,我們首先通過將XY的正常個體與性逆轉個體交配獲得了YY超雄南方鲇,從而為研究魚類性別決定提供了一個良好的模型。在此基礎上,綜合利用Illumina、Nanopore、Bionano和Hi-C等技術,測序組裝獲得高質量XX、XY和YY南方鲇個體全基因組序列,結合雌雄混合池的重測序,確定性別決定區(qū)間、篩選性別連鎖分子標記、鑒定性別決定候選基因,為在基因組水平上解析南方鲇經(jīng)濟性狀的遺傳基礎、開展全基因組選擇育種... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

已鑒定的脊椎動物性別決定基因（引自Panetal.,2016）

第1章文獻綜述13載體，DNA聚合酶和模板結合，4種堿基被4色熒光標記，在堿基配對階段，不同堿基的加入，會發(fā)出不同光，根據(jù)光的波長與峰值可判斷進入的堿基類型。在PacBioRSII平臺的基礎上，該公司最新推出了PacBioSequel測序儀，該系統(tǒng)以測序通量高、單Gb數(shù)據(jù)成本低、周期短而突出于RSII平臺。平均讀長8-12Kb，最長可達40-70Kb，通量5-10Gb/cell，較RSII成本更低；在極端高GC和極端低GC區(qū)域，可以輕松測定，從而保證序列的均勻覆蓋度；建庫過程中，DNA不需要進行PCR擴增，避免了覆蓋度不均一和PCR冗余。圖2PacBioSMRT測序原理（引自Eidetal.,2009）。Figure2PrincipleofPacBioSMRTsequencing(CitedfromEidetal.,2009).納米孔測序技術（oxfordnanoporetechnologies,ONT）的測序原理為在納米孔兩邊加上一定的電壓，在電勢的作用下，單鏈DNA電泳通過納米孔，由于4種核苷酸的電離水平和空間結構不同，通過納米孔時電流強度不同，根據(jù)電流強度來判斷堿基種類（圖3）。納米孔測序的讀長可達數(shù)百kb，在解決復雜基因組組裝時，與PacBio相比具有更大的優(yōu)勢。現(xiàn)目前，Nanopore有MinION、GridION及PromethION三種商業(yè)化平臺。MinION測序儀是一款便攜式測序設備，100g以下，體積10×3×2cm，含有一個MinION流動槽，其中有512個通道，可產(chǎn)出20G數(shù)據(jù)，通過USB與電腦連接，獲取的電流信號會上傳到服務器上轉化為堿基序列。相對其他測序平臺，MinION測序儀不僅便攜，操作簡便，而且成本低，1000美金即可獲得MinION及相關試劑耗材，同時兼顧建庫速度快特點。因為體積小巧，操作方便，使得測序地點不再局限于實驗室，可以在高山叢林，甚至北極等極寒區(qū)域使用。2016年，該測序儀還被帶入太空這種極端環(huán)境中進行DNA測序。GridIONX5測序儀包含5個流動槽，可單獨使

西南大學博士學位論文14圖3Nanopore測序原理（引自Eisensteinetal.,2017）。Figure3PrincipleofNanoporesequencing(CitedfromEisensteinetal.,2017).基于PacBio和OxfordNanopore測序技術，對動植物基因組進行測序及拼接組裝，較好地解決了傳統(tǒng)測序組裝技術中高雜合度、高度重復區(qū)域、異常GC含量區(qū)域等諸多組裝難題，極大提升了基因組的組裝指標，重新定義了contigN50、scaffoldN50指標（是過去二代測序策略的10-20倍以上）。這不但令許多復雜基因組物種能夠獲得更精確的基因組參考序列，也為近緣物種的基因組差異分析提供了更好的解決方案。4.2輔助基因組組裝技術的發(fā)展概況在生物基因組的組裝過程中，從測序reads到scaffold的拼接已經(jīng)非常成熟，真正的挑戰(zhàn)在于如何將這些序列準確地拼接成染色體。根據(jù)NCBIGenomeDatabase的統(tǒng)計結果，截至2019年7月2日，該數(shù)據(jù)庫中共有8,794個真核生物的基因組組裝結果，而其中達到染色體級別的僅1,391個。近年來，伴隨著測序技術的飛速發(fā)展，在基因組輔助組裝方面，發(fā)展出了一些新興的技術手段，可顯著提高基因組組裝結果。4.2.1BioNano光學圖譜BioNano光學圖譜系統(tǒng)基于單分子光學圖譜技術，通過其特有的芯片技術使完

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]尼羅羅非魚性別特異分子標記的篩選、應用及性別決定候選基因sdY的分子克隆[D]. 孫運侶.西南大學 2013

碩士論文
[1]雌、雄激素對羅非魚性別分化和性腺基因表達的影響[D]. 陳立黎.西南大學 2016
[2]南方鲇人工繁殖全雌化機制的初步研究[D]. 楊世杰.西南大學 2012
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[4]性類固醇激素對南方鯰性分化的影響[D]. 焦保衛(wèi).西南師范大學 2003
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本文編號：3418497