基于比較轉錄組學探討三種狐屬物種的分子適應性進化機制
發(fā)布時間:2022-02-24 07:29
適應是生物在形態(tài)結構和生理機能與所處的環(huán)境相適合,并進行生存和繁衍的過程。狐貍屬于食肉目犬科狐屬,現(xiàn)存12個物種,廣泛分布于世界各地,且種群數(shù)量穩(wěn)定。此外,赤狐和北極狐的毛色變種銀狐和藍狐由于較高的毛皮質量,在世界各地被廣泛飼養(yǎng)。目前關于狐屬適應性進化的分子機制的研究還較少,本研究借助比較轉錄組技術,對赤狐、沙狐和北極狐及毛色變種藍狐和銀狐3個物種進行分析。通過篩選它們之間的直系同源基因,進而進行選擇壓力分析來獲得正選擇基因,以期篩選出它們之間與適應進化,如寒冷適應等性狀相關的基因和通路等。同時,探究銀狐和藍狐在食性、生存環(huán)境處于長期的人為干擾下,其生理、體型及免疫方面可能產(chǎn)生的差異及相關的基因等,并基于前人的研究篩選可能與馴化相關的基因,為狐貍的飼養(yǎng)和馴化提供一定的借鑒意義;诒容^轉錄組技術,我們首先對沙狐、銀狐和藍狐共6個個體的腦、肝和腎3個組織進行了轉錄組測序。結合NCBI上北極狐和赤狐的轉錄組的數(shù)據(jù),經(jīng)過組裝注釋拼接后,進行表達量和直系同源基因分析,結果顯示:1)在赤狐、沙狐和北極狐的高表達基因中,有多個與血紅蛋白及鐵的吸收、釋放相關的基因。在北極狐和藍狐表達量前100的基因...
【文章來源】:曲阜師范大學山東省
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 狐屬概述
1.2.1 赤狐(Vulpes vulpes)
1.2.2 沙狐(Vulpes corsac)
1.2.3 藏狐(Vulpes ferrilata)
1.2.4 北極狐(Vulpes lagopus)
1.2.5 銀狐(Sliver Fox)和藍狐(Blue Fox)
1.2.6 狐屬的分子生態(tài)研究
1.3 分子水平上的適應性進化的研究
1.4 轉錄組與轉錄組學
1.4.1 轉錄組定義
1.4.2 轉錄組學
1.4.3 轉錄組研究概況
1.4.4 轉錄組測序技術的發(fā)展和應用
1.4.4.1 測序技術概況
1.4.4.2 轉錄組測序技術及應用
1.5 本文研究概述
第二章 沙狐、赤狐和北極狐比較轉錄組研究
2.1 材料和試劑
2.1.1 材料
2.1.2 試劑
2.1.3 儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 轉錄組文庫構建及測序
2.2.1.1 組織樣品的采集和保存
2.2.1.2 總RNA的提取
2.2.1.3 總RNA的檢測
2.2.1.4 轉錄組測序文庫的構建
2.2.1.5 文庫的庫檢及高通量測序
2.2.2 生物信息學分析
2.2.2.1 測序數(shù)據(jù)的質量評估
2.2.2.2 轉錄本的拼接
2.2.2.3 基因功能注釋
2.2.2.4 CDS預測
2.2.2.5 SSR分析
2.2.2.6 基因表達水平分析
2.2.2.7 直系同源基因分析
2.2.2.8 直系同源基因Ka/Ks分析
2.3 實驗結果
2.3.1 總RNA檢測結果
2.3.2 質控結果
2.3.2.1 測序錯誤率分布檢查
2.3.2.2 堿基含量分布檢查
2.3.2.3 原始數(shù)據(jù)的過濾
2.3.3 轉錄組測序結果
2.3.4 轉錄本拼接
2.3.5 基因功能注釋
2.3.5.1 注釋結果匯總
2.3.5.2 GO分類
2.3.5.3 KOG分類
2.3.5.4 KEGG分類
2.3.6 CDS預測
2.3.7 SSR分析
2.3.8 基因表達水平分析
2.3.8.1 參考序列的比對
2.3.8.2 基因表達水平分析
2.3.9 直系同源基因分析
2.3.9.1 直系同源基因Ka/Ks分析
2.3.9.2 Ka/Ks直系同源基因GO和KEGG富集分析
2.4 討論
2.5 小結
第三章 北極狐和藍狐的比較轉錄組研究
3.1 材料和試劑
3.1.1 材料
3.1.2 試劑
3.1.3 儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 轉錄組文庫構建及測序
3.2.2 生物信息學分析
3.3 實驗結果
3.3.1 總RNA的檢測結果
3.3.2 質控結果
3.3.2.1 測序分布率檢查
3.3.2.2 堿基含量分布率檢查
3.3.2.3 原始數(shù)據(jù)過濾
3.3.3 轉錄組測序結果
3.3.4 轉錄本拼接
3.3.5 基因功能注釋
3.3.5.1 注釋結果匯總
3.3.5.2 GO分類
3.3.5.3 KOG分類
3.3.5.4 KEGG分類
3.3.6 CDS預測
3.3.7 SSR分析
3.3.8 基因表達水平分析
3.3.8.1 參考序列比對
3.3.8.2 基因表達水平分析
3.3.9 直系同源基因分析
3.3.9.1 直系同源基因Ka/Ks分析
3.3.9.2 Ka/Ks直系同源基因分析GO和KEGG富集分析
3.4 討論
3.5 小結
第四章 赤狐和銀狐的的比較轉錄組研究
4.1 材料和試劑
4.1.1 材料
4.1.2 試劑
4.1.3 儀器
4.2 實驗方法
4.2.1 轉錄組文庫構建及測序
4.2.2 生物信息學分析
4.3 結果
4.3.1 總RNA檢測結果
4.3.2 質控結果
4.3.2.1 測序分布率檢查
4.3.2.2 堿基含量分布率檢查
4.3.2.3 原始數(shù)據(jù)的過濾
4.3.3 轉錄組測序結果
4.3.4 轉錄本拼接
4.3.5 基因功能注釋
4.3.5.1 注釋結果匯總
4.3.5.2 GO分類
4.3.5.3 KOG分類
4.3.5.4 KEGG分類
4.3.6 CDS預測
4.3.7 SSR分析
4.3.8 基因表達水平分析
4.3.8.1 參考序列的比對
4.3.8.2 基因表達水平分析
4.3.9 直系同源基因篩選及Ka/Ks分析
4.3.10 三種狐屬物種同源基因分析
4.3.11 赤狐和北極狐中適應相關基因的鑒定
4.4 討論
4.5 小結
結論
參考文獻
附錄
在讀期間發(fā)表的學術論文及研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]S100蛋白與動脈粥樣硬化研究進展[J]. 鐘翔,王群,劉季春. 生命的化學. 2019(02)
[2]飼糧n-6/n-3 PUFA比例對育成生長期雄性北極狐與銀狐血清生化指標的影響[J]. 鐘偉,張婷,羅婧,王卓,岳志剛,劉學慶,李光玉. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2019(04)
[3]延伸因子復合物對真核生物tRNA的修飾作用[J]. 李盈盈,黃波. 中國生物化學與分子生物學報. 2018(02)
[4]RNA-seq及其應用[J]. 高志勇,謝恒星,李吉鋒,劉史力. 生命的化學. 2018(01)
[5]阿拉善荒漠人工釋放銀狐的存活力觀察[J]. 王長命,張金寶,莊光輝,烏吉斯古欏,楊成新,李保爾,陳衛(wèi),賈舉杰. 野生動物學報. 2017(04)
[6]KRAB型鋅指蛋白的進化及在物種演化中的功能[J]. 王進龍,王建,田春艷. 遺傳. 2016(11)
[7]狐貍人工授精技術研究進展[J]. 張磊,李英杰,張文香,馮敏山,吳建華,張洪偉,劉錚鑄,鞏元芳,郭秀玲,陸奇玉. 畜牧與獸醫(yī). 2016(02)
[8]苦蕎轉錄組EST-SSR發(fā)掘及多態(tài)性分析[J]. 黎瑞源,潘凡,陳慶富,石桃雄. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2015(04)
[9]小鼠LRRFIP1基因的克隆及LRRFIP1天然免疫模式識別功能的研究[J]. 李婷婷,何小兵,賈懷杰,陳國華,曾爽,房永祥,金啟旺,景志忠. 中國獸醫(yī)科學. 2015(06)
[10]基于糞便DNA的藏狐微衛(wèi)星位點篩選及個體識別(英文)[J]. 楊應遠,劉楠,左清秋,仁青彭措,謝飛,楊剛,王正寰. 獸類學報. 2014(04)
博士論文
[1]木薯糖轉運蛋白家族基因全基因組鑒定和功能分析[D]. 劉秦.海南大學 2018
[2]柑橘亞科植物系統(tǒng)發(fā)育基因組學及野生枸櫞、宜昌橙譜系地理學研究[D]. 楊曉明.華中農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]基于系統(tǒng)發(fā)育基因組學分析解決困難進化問題的策略研究[D]. 陳夢云.中山大學 2017
碩士論文
[1]基于多層網(wǎng)絡的關鍵基因識別方法研究[D]. 馬蒙周.西安理工大學 2018
[2]白菜和甘藍遠緣雜交后代旁系同源基因差異表達機制[D]. 崔軼男.中國農(nóng)業(yè)科學院 2018
[3]應用系統(tǒng)生物學方法構建Nr3c2在緊張焦慮動物模型中的基因調節(jié)通路[D]. 蔡日欣.南通大學 2015
[4]中國一先天性眼外肌纖維化綜合征家系及散發(fā)病例KIF21A、PHOX2A、TUBB3、TUBB2B基因突變篩查的研究[D]. 滿滕滕.青島大學 2014
[5]中國犬科動物線粒體基因組研究及系統(tǒng)發(fā)育分析[D]. 張進.曲阜師范大學 2014
[6]達賚湖保護區(qū)赤狐(Vulpes vulpes)的生境選擇和景觀特征分析[D]. 李成濤.曲阜師范大學 2011
[7]犬科動物糞便菌群組成及多樣性分析[D]. 曹先海.曲阜師范大學 2011
[8]FILIP1L重組蛋白及抗體研制[D]. 馬華娟.河南大學 2010
[9]赤狐(Vuples Vuples)線粒體DNA全序列與犬科系統(tǒng)學研究[D]. 鐘華明.曲阜師范大學 2010
[10]中國狼、犬科及部分食肉目動物線粒體全基因組研究[D]. 孟超.曲阜師范大學 2009
本文編號:3642262
【文章來源】:曲阜師范大學山東省
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 狐屬概述
1.2.1 赤狐(Vulpes vulpes)
1.2.2 沙狐(Vulpes corsac)
1.2.3 藏狐(Vulpes ferrilata)
1.2.4 北極狐(Vulpes lagopus)
1.2.5 銀狐(Sliver Fox)和藍狐(Blue Fox)
1.2.6 狐屬的分子生態(tài)研究
1.3 分子水平上的適應性進化的研究
1.4 轉錄組與轉錄組學
1.4.1 轉錄組定義
1.4.2 轉錄組學
1.4.3 轉錄組研究概況
1.4.4 轉錄組測序技術的發(fā)展和應用
1.4.4.1 測序技術概況
1.4.4.2 轉錄組測序技術及應用
1.5 本文研究概述
第二章 沙狐、赤狐和北極狐比較轉錄組研究
2.1 材料和試劑
2.1.1 材料
2.1.2 試劑
2.1.3 儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 轉錄組文庫構建及測序
2.2.1.1 組織樣品的采集和保存
2.2.1.2 總RNA的提取
2.2.1.3 總RNA的檢測
2.2.1.4 轉錄組測序文庫的構建
2.2.1.5 文庫的庫檢及高通量測序
2.2.2 生物信息學分析
2.2.2.1 測序數(shù)據(jù)的質量評估
2.2.2.2 轉錄本的拼接
2.2.2.3 基因功能注釋
2.2.2.4 CDS預測
2.2.2.5 SSR分析
2.2.2.6 基因表達水平分析
2.2.2.7 直系同源基因分析
2.2.2.8 直系同源基因Ka/Ks分析
2.3 實驗結果
2.3.1 總RNA檢測結果
2.3.2 質控結果
2.3.2.1 測序錯誤率分布檢查
2.3.2.2 堿基含量分布檢查
2.3.2.3 原始數(shù)據(jù)的過濾
2.3.3 轉錄組測序結果
2.3.4 轉錄本拼接
2.3.5 基因功能注釋
2.3.5.1 注釋結果匯總
2.3.5.2 GO分類
2.3.5.3 KOG分類
2.3.5.4 KEGG分類
2.3.6 CDS預測
2.3.7 SSR分析
2.3.8 基因表達水平分析
2.3.8.1 參考序列的比對
2.3.8.2 基因表達水平分析
2.3.9 直系同源基因分析
2.3.9.1 直系同源基因Ka/Ks分析
2.3.9.2 Ka/Ks直系同源基因GO和KEGG富集分析
2.4 討論
2.5 小結
第三章 北極狐和藍狐的比較轉錄組研究
3.1 材料和試劑
3.1.1 材料
3.1.2 試劑
3.1.3 儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 轉錄組文庫構建及測序
3.2.2 生物信息學分析
3.3 實驗結果
3.3.1 總RNA的檢測結果
3.3.2 質控結果
3.3.2.1 測序分布率檢查
3.3.2.2 堿基含量分布率檢查
3.3.2.3 原始數(shù)據(jù)過濾
3.3.3 轉錄組測序結果
3.3.4 轉錄本拼接
3.3.5 基因功能注釋
3.3.5.1 注釋結果匯總
3.3.5.2 GO分類
3.3.5.3 KOG分類
3.3.5.4 KEGG分類
3.3.6 CDS預測
3.3.7 SSR分析
3.3.8 基因表達水平分析
3.3.8.1 參考序列比對
3.3.8.2 基因表達水平分析
3.3.9 直系同源基因分析
3.3.9.1 直系同源基因Ka/Ks分析
3.3.9.2 Ka/Ks直系同源基因分析GO和KEGG富集分析
3.4 討論
3.5 小結
第四章 赤狐和銀狐的的比較轉錄組研究
4.1 材料和試劑
4.1.1 材料
4.1.2 試劑
4.1.3 儀器
4.2 實驗方法
4.2.1 轉錄組文庫構建及測序
4.2.2 生物信息學分析
4.3 結果
4.3.1 總RNA檢測結果
4.3.2 質控結果
4.3.2.1 測序分布率檢查
4.3.2.2 堿基含量分布率檢查
4.3.2.3 原始數(shù)據(jù)的過濾
4.3.3 轉錄組測序結果
4.3.4 轉錄本拼接
4.3.5 基因功能注釋
4.3.5.1 注釋結果匯總
4.3.5.2 GO分類
4.3.5.3 KOG分類
4.3.5.4 KEGG分類
4.3.6 CDS預測
4.3.7 SSR分析
4.3.8 基因表達水平分析
4.3.8.1 參考序列的比對
4.3.8.2 基因表達水平分析
4.3.9 直系同源基因篩選及Ka/Ks分析
4.3.10 三種狐屬物種同源基因分析
4.3.11 赤狐和北極狐中適應相關基因的鑒定
4.4 討論
4.5 小結
結論
參考文獻
附錄
在讀期間發(fā)表的學術論文及研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]S100蛋白與動脈粥樣硬化研究進展[J]. 鐘翔,王群,劉季春. 生命的化學. 2019(02)
[2]飼糧n-6/n-3 PUFA比例對育成生長期雄性北極狐與銀狐血清生化指標的影響[J]. 鐘偉,張婷,羅婧,王卓,岳志剛,劉學慶,李光玉. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2019(04)
[3]延伸因子復合物對真核生物tRNA的修飾作用[J]. 李盈盈,黃波. 中國生物化學與分子生物學報. 2018(02)
[4]RNA-seq及其應用[J]. 高志勇,謝恒星,李吉鋒,劉史力. 生命的化學. 2018(01)
[5]阿拉善荒漠人工釋放銀狐的存活力觀察[J]. 王長命,張金寶,莊光輝,烏吉斯古欏,楊成新,李保爾,陳衛(wèi),賈舉杰. 野生動物學報. 2017(04)
[6]KRAB型鋅指蛋白的進化及在物種演化中的功能[J]. 王進龍,王建,田春艷. 遺傳. 2016(11)
[7]狐貍人工授精技術研究進展[J]. 張磊,李英杰,張文香,馮敏山,吳建華,張洪偉,劉錚鑄,鞏元芳,郭秀玲,陸奇玉. 畜牧與獸醫(yī). 2016(02)
[8]苦蕎轉錄組EST-SSR發(fā)掘及多態(tài)性分析[J]. 黎瑞源,潘凡,陳慶富,石桃雄. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2015(04)
[9]小鼠LRRFIP1基因的克隆及LRRFIP1天然免疫模式識別功能的研究[J]. 李婷婷,何小兵,賈懷杰,陳國華,曾爽,房永祥,金啟旺,景志忠. 中國獸醫(yī)科學. 2015(06)
[10]基于糞便DNA的藏狐微衛(wèi)星位點篩選及個體識別(英文)[J]. 楊應遠,劉楠,左清秋,仁青彭措,謝飛,楊剛,王正寰. 獸類學報. 2014(04)
博士論文
[1]木薯糖轉運蛋白家族基因全基因組鑒定和功能分析[D]. 劉秦.海南大學 2018
[2]柑橘亞科植物系統(tǒng)發(fā)育基因組學及野生枸櫞、宜昌橙譜系地理學研究[D]. 楊曉明.華中農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]基于系統(tǒng)發(fā)育基因組學分析解決困難進化問題的策略研究[D]. 陳夢云.中山大學 2017
碩士論文
[1]基于多層網(wǎng)絡的關鍵基因識別方法研究[D]. 馬蒙周.西安理工大學 2018
[2]白菜和甘藍遠緣雜交后代旁系同源基因差異表達機制[D]. 崔軼男.中國農(nóng)業(yè)科學院 2018
[3]應用系統(tǒng)生物學方法構建Nr3c2在緊張焦慮動物模型中的基因調節(jié)通路[D]. 蔡日欣.南通大學 2015
[4]中國一先天性眼外肌纖維化綜合征家系及散發(fā)病例KIF21A、PHOX2A、TUBB3、TUBB2B基因突變篩查的研究[D]. 滿滕滕.青島大學 2014
[5]中國犬科動物線粒體基因組研究及系統(tǒng)發(fā)育分析[D]. 張進.曲阜師范大學 2014
[6]達賚湖保護區(qū)赤狐(Vulpes vulpes)的生境選擇和景觀特征分析[D]. 李成濤.曲阜師范大學 2011
[7]犬科動物糞便菌群組成及多樣性分析[D]. 曹先海.曲阜師范大學 2011
[8]FILIP1L重組蛋白及抗體研制[D]. 馬華娟.河南大學 2010
[9]赤狐(Vuples Vuples)線粒體DNA全序列與犬科系統(tǒng)學研究[D]. 鐘華明.曲阜師范大學 2010
[10]中國狼、犬科及部分食肉目動物線粒體全基因組研究[D]. 孟超.曲阜師范大學 2009
本文編號:3642262
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/nykjbs/3642262.html
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