闡明基因組上各種序列的具體功能是后基因組學(xué)時(shí)代的主要目標(biāo)。在動物遺傳育種領(lǐng)域,鑒定導(dǎo)致表型變異的因果基因和致因變異,對動物遺傳機(jī)制解析和基因編輯育種具有非常重要的指導(dǎo)意義。之前動物QTL和GWAS研究只能定位到比較寬泛的區(qū)間范圍,如果能夠綜合利用各種信息,如比較基因組信息、受選擇信息、基因表達(dá)信息、調(diào)控信息及最全面的野生和家養(yǎng)動物基因組變異信息等,采用多組學(xué)結(jié)合的方法進(jìn)行篩選,將非常有助于把候選變異縮小到一個(gè)非常小的區(qū)域,甚至是幾個(gè)候選變異位點(diǎn)上。反芻動物因其形態(tài)特征、生態(tài)多樣性和育種價(jià)值而受到人們關(guān)注。最近,反芻動物基因組計(jì)劃組裝了47個(gè)反芻動物的基因組,并且在測序技術(shù)的驅(qū)動下,積累了大量的重測序、轉(zhuǎn)錄組和表觀組的數(shù)據(jù),為我們鑒定反芻動物種間和種內(nèi)表型差異的潛在功能位點(diǎn)提供了新的契機(jī)。本研究利用已經(jīng)公開發(fā)表的反芻動物基因組和牛羊豐富的多組學(xué)數(shù)據(jù),通過比較基因組學(xué)、群體遺傳學(xué)和泛基因組等方法將這些資源進(jìn)行有效整合、分析并可視化,基于LAMP(Linux+Apache+My SQL+PHP)環(huán)境開發(fā)了反芻動物基因組數(shù)據(jù)庫分析平臺,為研究反芻動物進(jìn)化、鑒定功能保守位點(diǎn)、研究性狀相關(guān)候選基因...

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 問題的由來
    1.2 生物數(shù)據(jù)庫的分類
        1.2.1 綜合類數(shù)據(jù)庫
        1.2.2 基因組數(shù)據(jù)庫
        1.2.3 變異數(shù)據(jù)庫
        1.2.4 表達(dá)調(diào)控?cái)?shù)據(jù)庫
        1.2.5 比較基因組數(shù)據(jù)庫
    1.3 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的常用工具
        1.3.1 基因組瀏覽器
        1.3.2 基因組比對工具
        1.3.3 基因組坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具
    1.4 基因組大數(shù)據(jù)分析的常用方法和研究進(jìn)展
        1.4.1 比較基因組學(xué)研究進(jìn)展
        1.4.2 群體遺傳學(xué)研究進(jìn)展
        1.4.3 泛基因組研究進(jìn)展
    1.5 動物研究現(xiàn)存的弊端
        1.5.1 構(gòu)建完善的變異集合
        1.5.2 多組學(xué)數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合
        1.5.3 數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作
    1.6 研究目的與意義
第二章 反芻動物基因組數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建
    2.1 材料與方法
        2.1.1 數(shù)據(jù)來源
        2.1.2 基因組共線性分析
        2.1.3 直系同源基因的鑒定
        2.1.4 保守元件的計(jì)算
        2.1.5 ChIP-seq和 ATAC-seq分析
        2.1.6 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        2.1.7 RNA-seq分析
        2.1.8 反芻動物基因組數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與開發(fā)
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 RGD概覽
        2.2.2 多物種共線性和序列保守性展示
        2.2.3 直系同源基因注釋
        2.2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)展示
        2.2.5 調(diào)控組數(shù)據(jù)展示
        2.2.6 QTL檢索
        2.2.7 工具
        2.2.8 說明文檔
    2.3 討論
    2.4 小結(jié)
第三章 牛基因組變異和選擇信號數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建
    3.1 材料與方法
        3.1.1 數(shù)據(jù)來源
        3.1.2 基因組比對、變異位點(diǎn)獲取和注釋
        3.1.3 拷貝數(shù)變異檢測和注釋
        3.1.4 群體結(jié)構(gòu)分析
        3.1.5 變異位點(diǎn)頻率的計(jì)算
        3.1.6 全基因組選擇清除分析
        3.1.7 �；蚪M變異數(shù)據(jù)庫的搭建
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 樣本數(shù)據(jù)概述
        3.2.2 牛的群體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析
        3.2.3 數(shù)據(jù)庫的功能
        3.2.4 數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
第四章 山羊泛基因組研究和數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建
    4.1 材料與方法
        4.1.1 數(shù)據(jù)來源
        4.1.2 羊族系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建
        4.1.3 羊族內(nèi)部序列分歧的評估
        4.1.4 鑒定山羊參考基因組丟失的序列
        4.1.5 校正泛基因組的分歧位點(diǎn)為山羊位點(diǎn)
        4.1.6 泛序列的基因注釋
        4.1.7 重測序和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)比對到泛基因組
        4.1.8 評估泛序列的大小
        4.1.9 SNP CALLING
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 羊族各物種基因組分歧程度
        4.2.2 山羊泛基因組的構(gòu)建
        4.2.3 山羊pan-sequences的鑒定
        4.2.4 泛基因組可以提高重測序和轉(zhuǎn)錄組的比對效率
        4.2.5 山羊泛基因組數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和應(yīng)用
    4.3 討論
    4.4 小結(jié)
第五章 山羊基因組變異和選擇信號數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建
    5.1 材料與方法
        5.1.1 數(shù)據(jù)來源
        5.1.2 基因組比對、變異位點(diǎn)獲取和注釋
        5.1.3 系統(tǒng)發(fā)育分析
        5.1.4 變異位點(diǎn)頻率計(jì)算和注釋
        5.1.5 山羊選擇清除分析
        5.1.6 山羊基因組變異和選擇信號數(shù)據(jù)庫的搭建
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 山羊樣本數(shù)據(jù)概述和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系
        5.2.2 數(shù)據(jù)庫的功能
        5.2.3 數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用
    5.3 討論
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號：3758729