魚類的肌間刺(intermuscular bones,IB),又稱肌間骨,是由肌肉中肌隔結(jié)締組織連續(xù)同源骨化而來(lái)的膜骨,特異性的存在于肌隔中。世界上大部分淡水養(yǎng)殖魚類,尤其是鯉科魚類,都有一定數(shù)量的肌間刺。肌間刺的存在嚴(yán)重影響了魚產(chǎn)品的食用與深加工,從而導(dǎo)致有肌間刺的魚類不受消費(fèi)者青睞。同時(shí),含有肌間刺的魚類不易出口,市場(chǎng)價(jià)格低,極大的影響了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。國(guó)內(nèi)外對(duì)魚類肌間刺的研究多處于形態(tài)發(fā)育方面,對(duì)于肌間刺發(fā)生發(fā)育分子機(jī)制的研究還非常缺乏。為進(jìn)一步探究魚類肌間刺的發(fā)生發(fā)育機(jī)制,本研究以我國(guó)特色經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類團(tuán)頭魴(Megahbrama amblycephala Yih),俗稱武昌魚,為研究對(duì)象。首先對(duì)團(tuán)頭魴肌間刺及其相關(guān)組織的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察,依托其組織差異以及潛在分化關(guān)系分別進(jìn)行了m RNA與mi RNA的比較組學(xué)分析;基于肌間刺骨化出現(xiàn)的四個(gè)關(guān)鍵時(shí)期信息,進(jìn)行了m RNA與非編碼mi RNA的表達(dá)模式關(guān)聯(lián)分析,發(fā)掘了大量與肌間刺發(fā)育相關(guān)的遺傳信息。此外,考慮到幼年團(tuán)頭魴(6月齡)與成年團(tuán)頭魴(3齡)肌間刺形態(tài)特征的顯著差異,我們構(gòu)建了肌間刺組織的三代全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù),補(bǔ)充了團(tuán)頭魴基...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 魚類肌間刺研究進(jìn)展
        1.1 魚類肌間刺形態(tài)發(fā)育學(xué)研究
        1.2 魚類肌間刺選育可行性分析與遺傳學(xué)研究
    2 動(dòng)物骨骼發(fā)育相關(guān)信號(hào)通路與基因的研究進(jìn)展
        2.1 哺乳動(dòng)物骨骼發(fā)育相關(guān)信號(hào)通路
        2.2 哺乳動(dòng)物骨骼發(fā)育相關(guān)基因
        2.3 魚類骨骼發(fā)育相關(guān)信號(hào)通路與基因
    3 動(dòng)物骨骼發(fā)育相關(guān)非編碼RNA的研究進(jìn)展
        3.1 動(dòng)物非編碼RNA的分子功能與作用機(jī)制
        3.2 ncRNA對(duì)哺乳動(dòng)物骨骼發(fā)育的調(diào)控
        3.3 ncRNA對(duì)魚類骨骼發(fā)育的調(diào)控
    4 高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展及其在魚類中的應(yīng)用
        4.1 高通量測(cè)序技術(shù)
        4.2 高通量測(cè)序技術(shù)在魚類研究中的應(yīng)用
    5 團(tuán)頭魴肌間刺研究的目的和意義
第二章 團(tuán)頭魴肌間刺,肌隔結(jié)締組織與肌肉組織的顯微結(jié)構(gòu)觀察及轉(zhuǎn)錄組分析
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.1 形態(tài)學(xué)觀察
            2.2.2 Total RNA提取
            2.2.3 cDNA文庫(kù)構(gòu)建及高通量測(cè)序
            2.2.4 原始數(shù)據(jù)質(zhì)控、裝配及數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)
            2.2.5 Unigenes與 miRNA的差異表達(dá)分析
            2.2.6 差異表達(dá)Unigenes與 miRNA靶基因的功能注釋
            2.2.7 Unigenes與 miRNA的表達(dá)模式驗(yàn)證
    3 結(jié)果與分析
        3.1 三種組織的切片及染色觀察結(jié)果
        3.2 三種組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
            3.2.1 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)裝配
            3.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)
        3.3 肌間刺與肌隔結(jié)締組織的sRNA轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
            3.3.1 序列比對(duì)與分類注釋
            3.3.2 團(tuán)頭魴miRNA鑒定
            3.3.3 團(tuán)頭魴miRNA異構(gòu)體現(xiàn)象(isomiRs)
        3.4 unigene差異表達(dá)分析
            3.4.1 三種組織間差異表達(dá)unigenes的發(fā)掘
            3.4.2 三種組織間差異表達(dá)unigenes的功能注釋
            3.4.3 三種組織特異性表達(dá)unigenes的發(fā)掘與功能注釋
        3.5 miRNA差異表達(dá)分析
            3.5.1 肌間刺與肌隔結(jié)締組織間差異表達(dá)miRNA的發(fā)掘
            3.5.2 肌間刺與肌隔結(jié)締組織間差異表達(dá)miRNA靶基因預(yù)測(cè)及功能注釋
        3.6 Unigenes與 miRNAs的表達(dá)模式驗(yàn)證
    4 討論
第三章 肌間刺關(guān)鍵發(fā)育時(shí)期m RNA與 miRNA表達(dá)模式的關(guān)聯(lián)分析與驗(yàn)證
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和組織取樣
        2.2 Total RNA提取及cDNA文庫(kù)構(gòu)建
        2.3 參考轉(zhuǎn)錄組裝配及功能注釋
        2.4 不同發(fā)育時(shí)期基因表達(dá)譜分析
        2.5 Mi RNA表達(dá)模式及 mRNA-miRNA互作分析
        2.6 miRNA與 m RNA的表達(dá)驗(yàn)證
        2.7 miRNAs與靶基因的調(diào)控關(guān)系驗(yàn)證
            2.7.1 雙熒光素酶報(bào)告載體構(gòu)建
            2.7.2 miRNAs mimics的合成
            2.7.3 細(xì)胞轉(zhuǎn)染
            2.7.4 雙熒光素酶活性檢測(cè)
    3 結(jié)果和分析
        3.1 參考轉(zhuǎn)錄組的裝配與注釋
        3.2 肌間刺不同發(fā)育時(shí)期的基因表達(dá)模式
        3.3 不同發(fā)育時(shí)期miRNA表達(dá)模式分析
        3.4 miRNA-m RNA互作關(guān)系分析
        3.5 miRNA和 m RNA的表達(dá)模式驗(yàn)證
        3.6 miR-133b-3p與 miR-206-3p的靶基因驗(yàn)證
    4 討論
第四章 團(tuán)頭魴肌間刺三代全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組構(gòu)建
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.1 Total RNA提取
            2.2.2 Pac Bio Iso-Seq庫(kù)的構(gòu)建和測(cè)序
            2.2.3 Iso-Seq下機(jī)數(shù)據(jù)處理,校正及參考基因組比對(duì)
            2.2.4 基因結(jié)構(gòu)分析
            2.2.5 LncRNA分析
            2.2.6 基因isoforms的驗(yàn)證
    3 結(jié)果與分析
        3.1 原始數(shù)據(jù)處理及全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本分析
        3.2 參考基因組比對(duì)分析
        3.3 基因結(jié)構(gòu)分析
            3.3.1 全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本分類及特征分析
            3.3.2 可變剪接,多聚腺苷酸化及轉(zhuǎn)錄因子分析
            3.3.3 ORF預(yù)測(cè)與融合基因分析
        3.4 LncRNA分析
        3.5 Unmapped轉(zhuǎn)錄本和新基因轉(zhuǎn)錄本的功能注釋
        3.6 基因isoforms的驗(yàn)證
    4 討論
第五章 肌間刺不同生長(zhǎng)階段lnc RNA與 miRNA的表達(dá)模式分析
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)組織及total RNA提取
        2.2 文庫(kù)構(gòu)建及測(cè)序
        2.3 原始數(shù)據(jù)質(zhì)控與序列比對(duì)
        2.4 LncRNA與 miRNA的鑒定與特征分析
        2.5 lnc RNA與 miRNA的差異表達(dá)分析
        2.6 lnc RNA與 miRNA的靶基因預(yù)測(cè)與功能注釋
        2.7 lnc RNA,miRNA與 m RNA的 ce RNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控
    3 結(jié)果和分析
        3.1 LncRNA和 miRNA轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)過(guò)濾與比對(duì)
        3.2 LncRNA和 miRNA的篩選與特征分析
        3.3 LncRNA和 miRNA的差異表達(dá)分析
        3.4 LncRNA與 miRNA的靶基因預(yù)測(cè)及功能注釋
        3.5 lnc RNA-miRNA-m RNA的 ce RNA網(wǎng)絡(luò)
        3.6 lnc RNA與 miRNA的表達(dá)驗(yàn)證
    4 討論
第六章 BMPII型受體基因在斑馬魚骨骼發(fā)育中的功能驗(yàn)證
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 系統(tǒng)發(fā)育分析和基因組結(jié)構(gòu)分析
        2.2 實(shí)驗(yàn)魚,gRNA設(shè)計(jì),突變體構(gòu)建
        2.3 突變體斑馬魚的表型觀察
        2.4 比較轉(zhuǎn)錄組分析
        2.5 BMP-Smad通路基因和骨骼發(fā)育相關(guān)基因的定量表達(dá)分析
        2.6 Western blot蛋白表達(dá)分析
    3 結(jié)果和分析
        3.1 染色體同線分析與bmpr2基因保守性分析
        3.2 bmpr2a和 bmpr2b突變體斑馬魚的獲得
        3.3 bmpr2a^-/-與bmpr2b^-/-斑馬魚肌間刺發(fā)育正常
        3.4 bmpr2b^-/-表現(xiàn)出不同程度的礦化骨畸形
        3.5 Bmpr2b功能喪失導(dǎo)致BMP-Smad信號(hào)分子及骨骼發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)量發(fā)生顯著變化
    4 討論
小結(jié)
    主要研究結(jié)果
    研究創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄一 附加文件詳細(xì)信息
    附表1 miRNA反轉(zhuǎn)錄特異性莖環(huán)引物
    附表2 miRNAs熒光定量引物
    附表3 miRNA反轉(zhuǎn)錄莖環(huán)引物
    附表4 miRNAs熒光定量引物
    附表5 基因isoforms驗(yàn)證引物
    附表6 lnc RNA-miRNA-m RNA的 ce RNA網(wǎng)絡(luò)(顯示部分結(jié)果)
    附件7 礦化骨與軟骨染色方法
    附件8 bmpr2a突變體斑馬魚序列信息
    附件9 bmpr2b突變體斑馬魚序列信息
附錄二 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文和授權(quán)專利
附錄三 攻讀博士學(xué)位期間所獲得獎(jiǎng)勵(lì)與榮譽(yù)
致謝



本文編號(hào)：3796580