發(fā)布時間：2018-05-26 04:55

  本文選題：連鎖分析 + 分組分離分析　； 參考：《中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)》2016年博士論文

【摘要】：牡蠣是世界上養(yǎng)殖量最大的經(jīng)濟貝類,然而近些年來很多國家都面臨著養(yǎng)殖牡蠣夏季大規(guī)模死亡的問題,研究發(fā)現(xiàn)高溫是導(dǎo)致牡蠣夏季大規(guī)模死亡的重要環(huán)境因素之一。由于生長與存活是影響牡蠣產(chǎn)量的兩個最重要因素,因此解析生長與高溫耐受這兩個性狀的遺傳機制,從而指導(dǎo)牡蠣的遺傳改良,進而提高牡蠣產(chǎn)量、增加其經(jīng)濟價值是牡蠣養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的迫切需求。本研究利用高通量測序技術(shù)開發(fā)SNP標記,對生長與高溫耐受性狀進行遺傳定位,篩選與性狀關(guān)聯(lián)的分子標記,并定位候選基因。在對重要經(jīng)濟性狀進行遺傳解析的同時,又為分子標記輔助選育提供有價值的遺傳資源,促進牡蠣的遺傳改良工作,同時也為雙殼貝類的生長發(fā)育和適應(yīng)性進化機制研究提供了重要的遺傳信息。1高密度遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建本研究利用分布于我國北方的長牡蠣(Crassostrea gigas gigas)與南方的福建牡蠣(Crassostrea gigas angulata)構(gòu)建了雜交家系,并利用該雜交家系構(gòu)建了牡蠣的高密度遺傳連鎖圖譜。在整合圖譜中,將1694個標記定位到10條連鎖群(A1-A10)上,圖譜總圖距為1084.3 cM,標記間平均距離為0.8 cM,對于基因組的覆蓋率為98.7%。連鎖群的長度范圍為94.7 cM(A9)到134.3 cM(A1),平均長度為108.4 cM。雌性圖譜總圖距為1034.6 cM,標記間平均距離為1.3 cM,對于基因組的覆蓋率為97.5%。雄性圖譜總圖距為744.8 cM,標記間平均距離為1.7 cM,對于基因組的覆蓋率為95.2%。雌性圖譜與雄性圖譜總的重組率之比是1.39:1。連鎖群4表現(xiàn)出了最大的雌性雄性重組率之比,為2.4:1。連鎖群9表現(xiàn)出了最小的雌性雄性重組率之比,為1.07:1。性別之間表現(xiàn)出了局部的重組率差異。在整合圖譜的1694個標記中,836個標記表現(xiàn)出了偏離孟德爾分離比的現(xiàn)象(P0.05)。偏分離標記傾向于成簇分布于連鎖群上,而不是隨機分布于連鎖群上。在偏離孟德爾分離比的423個lm x ll標記中,183個表現(xiàn)出了純合基因型缺失,而240個表現(xiàn)出了雜合基因型缺失;在偏離孟德爾分離比的238個nn x np標記中,120個表現(xiàn)出了純合基因型缺失,118個表現(xiàn)出了雜合基因型缺失。2生長性狀的遺傳作圖對牡蠣的5個生長性狀(殼高、殼長、殼寬、全濕重和軟體重)進行qtl定位,共定位到27個qtl,其中7個與殼高性狀有關(guān),3個與殼長性狀有關(guān),10個與殼寬性狀有關(guān),1個與全濕重有關(guān),6個與軟體重有關(guān)。這27個qtl位點分布于整合圖譜的8個連鎖群上,連鎖群a3與a6上沒有檢測到qtl位點。超過一半的(16個)qtl位點成簇分布于它們各自的連鎖群上。在5個生長性狀中,4個性狀在連鎖群a8上有qtl,表明連鎖群a8上富集了調(diào)控牡蠣生長的基因。對于殼高性狀來說,這7個qtl解釋了總表型變異的35.3%。對于殼長性狀來說,這3個qtl解釋了總表型變異的20.1%。對于殼寬性狀來說,這10個qtl解釋了總表型變異的50.8%。對于全濕重來說,這1個qtl解釋了總表型變異的7.7%。對于軟體重來說,這6個qtl解釋了總表型變異的34.1%。在這些qtl區(qū)域內(nèi)鑒定到38個基因。這些基因中,有兩個是參與碳水化合物代謝的關(guān)鍵基因(agl與fbp1)。定位的其他基因中,有些參與了細胞骨架的組裝與調(diào)控(avil,fmn2,specc1l),有些參與了信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(prgk1,dusp6,grk1),有些參與了細胞分化與發(fā)育的調(diào)控(tbata,megf8)。3高溫耐受性狀的遺傳作圖本研究利用長牡蠣與福建牡蠣構(gòu)建了雜交群體,通過持續(xù)的人工高溫刺激(37℃)獲得了高溫耐受組牡蠣與高溫敏感組牡蠣。采用極端表型混池重測序的方法獲得兩個組別中的snp位點�？剐越M共獲得了6,389,699個snp位點,敏感組共獲得了6,516,028個snp位點。對得到的snp進行測序深度過濾,只保留測序深度介于30與100的snp位點。過濾測序深度之后,剩余1,790,801個snp位點。對這些snp位點進行頻率差異分析,定位頻率差異顯著(兩組間頻率差異大于等于0.4)的snp位點所在基因。對基因組進行窗口滑動分析,取100kb大小為窗口,10kb為步移,計算窗口內(nèi)的snp頻率差異的平均值,最大的snp頻率差異均值為0.33,最小的snp頻率差異均值值為0.1。取snp頻率差異均值的top5%窗口作為受選擇窗口。結(jié)合bsa分析得到的頻率差異顯著snp位點、窗口fst、以及高溫刺激響應(yīng)基因的表達譜數(shù)據(jù),本研究獲得與牡蠣高溫耐受性狀相關(guān)的SNP位點95個,候選基因48個。本研究構(gòu)建了9個牡蠣家系,通過人工高溫刺激實驗,確定了它們的高溫耐受等級。它們表現(xiàn)出了高溫耐受的分化。在這些家系的母本中進行高溫耐受關(guān)聯(lián)SNP位點頻率的驗證,最終得到了5個與BSA分析結(jié)果一致的SNP位點。在本研究構(gòu)建的牡蠣高密度遺傳圖譜基礎(chǔ)上,針對熱刺激下高表達的15個HSP70及HSP20基因進行eQTL定位研究。通過熒光定量PCR的方法測定基因的表達量。最終只有3個基因的表達量在定位群體中的分布接近于正態(tài)分布。對這3個基因進行eQTL定位,最終定位到兩個QTL位點,在QTL位點內(nèi)定位到20個候選基因。其中有研究報道forkhead box基因能夠調(diào)控HSP基因的表達,這一基因位于BSA分析結(jié)果中的top 5%Fst窗口中。二者結(jié)果的一致表明調(diào)控該基因的SNP位點可能通過調(diào)控HSP基因表達量的變化來控制牡蠣的高溫耐受。
[Abstract]:Genetic linkage map of oyster ( Crassostrea gigas gigas ) and Crassostrea gigas angulata in the south of China were studied . Genetic mapping of growth traits was found to be about 50.8 % of total phenotypic variation .
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S917.4

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本文編號：1936020