三角帆蚌高密度遗传连锁图谱构建与内壳色相关基因初步筛选

发布时间：2018-01-29 05:19

  本文关键词： 三角帆蚌 遗传图谱 QTL BAC文库 内壳色 基因　出处：《上海海洋大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：三角帆蚌是我国经济价值最高的淡水珍珠贝。颜色是评价珍珠质量的一个重要因素,研究表明贝壳珍珠质颜色与珍珠颜色形成密切相关。本研究以三角帆蚌紫色选育系为材料,开发大量SNP分子标记,构建高密度遗传连锁图谱,进行内壳色性状的QTL定位,并利用HcTyr和HcTyp-1基因进行内壳色相关SNP标记的筛选及图谱定位研究。利用定位到的内壳色性状相关标记,对构建的BAC文库进行筛选,测序并分析可能存在的内壳色相关基因。本论文主要结果如下:(1)三角帆蚌SLAF标签开发及高密度遗传连锁图谱构建用三角帆蚌父本和母本各一只及157只子代个体构建SLAF-seq文库。通过高通量测序和生物信息学分析,得到139,113,148个reads。其中88.64%是高质量的序列(Q值30),平均GC含量为37.45%。对低质量SLAF标签进行过滤,共开发得到239,704个SLAF标签,其中来自父本和母本的标签数分别是201,805和206,806。父本和母本中的测序深度分别是19.25倍和20.70倍。在这239,704个SLAF标签中,多态性标签有129,967个,多态性比例达54.2%。对上述标签进一步筛选,有4508个高质量SLAF标签被用于图谱构建。将新开发4508个SLAF标签与之前微卫星图谱506个标记一起构建了高密度遗传图谱。这个图谱有19条连锁群,包含4,920个标记,总长度为2,713 cM,图谱标记的平均间隔为0.55 cM。每个连锁群的标记数从114到436不等,平均每个连锁包含258个标记,连锁群平均长度为142.80cm。每个连锁群的‘gap≤5cm’值在80.28%到100%之间,平均值为97.79%。(2)三角帆蚌内壳色相关性状qtl定位及效果鉴定用构建的高密度遗传图谱对5个内壳色相关性状进行了qtl定位,一共定位了7个qtls,其中al、aa、ab、ade和外套膜紫色痕长度qtl数目分别为1、1、3、1和1个,可解释的表型变异值从17.9%到22.8%不等。在这内壳色相关的7个qtls中,有5个显著的qtls集中分布在lg17的17.3-36.1cm区间,可解释表型变异较高,在19.7%到22.8%之间。说明控制内壳色性状的关键基因很可能分布在这个区域。从内壳色相关qtls区域内选取3个snp标记设计引物,验证内壳色相关qtls定位的准确性。选取三角帆蚌家系3个,每个家系100只个体,进行基因分型和内壳色参数值测量,统计分析后发现marker189034、marker257873、marker273509这3个标记不同的基因型在l、a、b和de值上均存在显著差异(p0.05),这说明定位得到的内壳色相关qtl具有较高的准确性和可靠性。(3)三角帆蚌hctyr和hctyp-1基因内壳色相关snp筛选及图谱定位根据已分离的三角帆蚌hctyr和hctyp-1基因,通过设计引物扩增基因序列片段,经序列对比,在hctyr和hctyp-1基因分别筛到8个和7个snp位点。用144只三角帆蚌个体对这些snps位点进行检测和分析,发现这些位点多为中低度多态位点。利用卡方检验分析这些位点和三角帆蚌内壳色相关性,发现HcTyr和HcTyp-1基因上各有7个和4个SNP位点与三角帆蚌内壳色L、a及dE呈显著相关性,分别用这两个基因上SNP位点做单倍型构建和分析,发现Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及T1这四种单倍型在白色群体中出现的频率极显著高于在紫色群体中出现的频率,而Ⅴ、Ⅶ和T4这四种单倍型在紫色群体中出现的频率极显著高于白色群体。图谱定位显示这两个基因都位于三角帆蚌LG16连锁群上。(4)三角帆蚌BAC文库构建及内壳色候选基因筛选选取健康的三角帆蚌1只,经HindIII酶切构建了BAC文库,该BAC文库保存于4个96深孔板中,共包含163,200个阳性克隆。其中板1与板2每个孔的平均克隆数为350,平均插入片段大小为135 kb。而板3与板4每个孔的平均克隆数为500,平均插入片段大小为150 kb。所构建BAC文库覆盖率约为三角帆蚌基因组的7.8倍。在定位得到的内壳色相关的QTL最高点选取标记设计探针,对构建好的三角帆蚌BAC文库进行筛选工作,并筛到6个阳性单克隆,分别对这6个克隆进行建库和测序。利用生物信息学对6个阳性克隆进行候选基因的预测,最后在BAC2G12和BAC1D6测序得到的序列中,分别比对到编码细胞色素P450-10蛋白与ABHD6-B类似蛋白的基因作为内壳色相关的候选基因。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S917.4

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本文编号：1472638