發(fā)布時(shí)間：2018-02-06 03:29

  本文關(guān)鍵詞： 秈稻CO39(Oryza sativa L.CO39) 全基因組測(cè)序 基因組組裝與注釋 單核苷酸多態(tài)性 結(jié)構(gòu)變異　出處：《福建農(nóng)林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：水稻是最重要的糧食作物之一,世界上有一半的人口以水稻為主食。隨著人口的不斷增加,急需提高水稻總產(chǎn)量以滿(mǎn)足人類(lèi)生存的需求。然而水稻的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)受到各種逆境的脅迫,且不同水稻品種對(duì)逆境具有不同的感抗能力。前期研究表明秈型水稻品種CO39易感稻瘟病,但能抗各種非生物逆境脅迫,如高溫。因此,CO39已被用作多個(gè)水稻遺傳群體的親本材料。但有關(guān)CO39品種基因組序列的組裝及其注釋的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本文應(yīng)用二代基因組DNA測(cè)序技術(shù),首先對(duì)秈稻品種CO39基因組進(jìn)行深度測(cè)序,然后進(jìn)行組裝與注釋,獲得如下結(jié)果。1.基于參考基因組組裝后的CO39基因組一致性序列為356Mb,其中包含69.8Mb的N和61Mb大小未定位的contigs序列。一致性序列覆蓋cDNA長(zhǎng)度90%以上的占40%,覆蓋cDNA長(zhǎng)度70%以上的占62%,覆蓋cDNA長(zhǎng)度50%以上的占到了 73%。2.基因組注釋發(fā)現(xiàn)在CO39基因組中3,244個(gè)可信度較高的基因有相應(yīng)的功能注釋,也挖掘出2,111,981個(gè)SNPs。同時(shí)構(gòu)建了數(shù)據(jù)庫(kù)CO39 基因組數(shù)據(jù)庫(kù)(http://localhost/snp2gene/snp.php),用于保存 CO39基因組序列、注釋和高質(zhì)量的SNPs數(shù)據(jù),以方便其他研究人員的應(yīng)用。3.SVs分析結(jié)果表明,CO39基因組中有40,980個(gè)長(zhǎng)度大于100bp的長(zhǎng)片段Indels,69.5Mb大小的插入序列,50.4Mb大小的缺失片段。分析SNPs對(duì)編碼基因的影響以及SVs的變異情況,發(fā)現(xiàn)抗稻瘟病基因LOC_Os09g15840的編碼區(qū)上沒(méi)有任何堿基的突變且該基因也不屬于缺失片段。4.從公共數(shù)據(jù)庫(kù)中下載50份水稻品種的基因組重測(cè)序數(shù)據(jù),分別以水稻品種9311、日本晴和CO39基因組為參考基因組進(jìn)行拼接組裝,比較50份水稻品種基因組的組裝效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中5個(gè)水稻品種以CO39為參考基因組的組裝效果顯著優(yōu)于以日本晴和9311為參考基因組的組裝效果,進(jìn)一步說(shuō)明了 CO39基因組作為其他水稻品種基因組DNA重測(cè)序序列組裝的參考基因組的可靠性。本文組裝注釋并分析了水稻秈型品種CO39的基因組,為以CO39為親本的水稻遺傳群體的比較基因組學(xué)研究奠定了基礎(chǔ),也為水稻不同品種基因組DNA序列的組裝與注釋提供了參考。
[Abstract]:Rice is one of the most important food crops. Half of the world's population feeds on rice. There is an urgent need to increase the total yield of rice to meet the needs of human survival. However, the growth and development of rice will be subjected to various stresses. Early studies showed that indica rice variety CO39 was susceptible to blast, but could resist various abiotic stresses, such as high temperature. CO39 has been used as a parent material for many rice genetic populations. However, studies on genome sequence assembly and annotation of CO39 varieties have not been reported. The second generation genomic DNA sequencing technique has been used in this paper. First, the CO39 genome of indica rice was deeply sequenced, then assembled and annotated. The following results were obtained. 1. The consensus sequence of CO39 genome based on reference genome assembly was 356Mb. There are 69.8 Mb N and 61Mb unlocated contigs sequences, 40% of which cover cDNA length above 90%. The number of those who covered the length of cDNA more than 70% accounted for 62%, and those that covered the length of cDNA more than 50% accounted for 73.2. the genome annotation was found in the genome of CO39 3. The 244 more reliable genes had functional annotations and mined 2,111. 981 SNPs. At the same time, we built the database CO39 genome database http: / / / localhost / snp2gene/ snp.php / http: / / localhost / snp2gene/ snp.php. Used to preserve CO39 genomic sequences, annotations, and high-quality SNPs data to facilitate the application of other researchers. 3. SVs analysis results show that there are 40 in the Co39 genome. There were 980 insertion sequences in the size of 69.5Mb with a length of more than 100bp. The effect of SNPs on the coding gene and the variation of SVs were analyzed. It was found that there was no base mutation in the coding region of rice blast resistance gene LOC_Os09g15840 and that the gene did not belong to the deletion fragment. 4. Download 50 rice varieties genes from public database. Group resequenced data. The rice varieties 9311, Nippon genome and CO39 genome were used as reference genomes respectively. The results showed that the assembly effect of 5 rice varieties using CO39 as reference genome was significantly better than that of Nippon Fine and Japanese 9311 reference genomes. . Further explanation. The reliability of CO39 genome as the reference genome of DNA resequencing sequence assembly of other rice varieties. The genome of rice indica variety CO39 was annotated and analyzed in this paper. It lays a foundation for comparative genomics of rice genetic populations with CO39 as parent, and provides a reference for the assembly and annotation of genomic DNA sequences of different rice varieties.
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：Q943.2;S511

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本文編號(hào)：1493469