植物脂肪酸代谢基因拷贝数变异的识别与进化分析

发布时间：2021-01-19 11:51

　　基因的增加和缺失是两种主要的拷贝数变异形式。基因拷贝数在物种进化的过程中频繁的发生变化,基因拷贝数变异引起基因家族大小的变化,而基因家族的变化,可能是物种适应环境的结果,这种结果可能导致该物种在形态、生物学功能上有所变化,通过比较基因组的方法可以帮助我们探讨这样的变化规律以及解释发生这些改变的原因。通过比较基因组学的方法,我们将不同物种的基因组进行比较,识别出有基因拷贝数变异的基因家族,这有助于我们确定基因拷贝数变异与物种适应性进化的关系。因此,本实验选择了以下10种植物基因组进行相关分析:拟南芥、欧洲油菜、木本棉、陆地棉、花生、芝麻、玉米、大豆、油橄榄、油棕。利用全基因组测序数据和比较算法,帮助我们鉴定植物中的基因家族和基因拷贝数变异情况。由于较大的基因组可能含有多个旁系同源基因,并且序列信息往往不完整等原因,我们利用全基因组比较方法鉴定植物中所有的基因家族,使用BLAST（Basic local alignment search tool）确定物种间的同源基因,通过OrthoMCL（一种鉴定同源基因家族的软件）所使用的马尔可夫聚类算法将彼此同源的基因归为同一个基因家族。比较基因家族... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 生物信息学研究现状
        1.2.2 基因拷贝数变异研究进展
        1.2.3 比较基因组学研究方法
    1.3 研究内容与创新点
    1.4 论文组织结构
第2章 相关工作
    2.1 比较基因组学相关理论
        2.1.1 同源基因
        2.1.2 基因家族
        2.1.3 系统发生研究
    2.2 相关算法
        2.2.1 序列比对算法
        2.2.2 马尔可夫聚类算法
        2.2.3 最大似然估计算法
        2.2.4 出生死亡模型
    2.3 技术路线
第3章 植物基因拷贝数变异的识别
    3.1 任务描述
    3.2 实验数据
    3.3 数据的预处理
    3.4 基于马尔可夫聚类的基因家族识别方法
        3.4.1 计算两条序列的比对得分
        3.4.2 计算匹配长度百分比
        3.4.3 序列相似度及归一化
        3.4.4 马尔可夫聚类
    3.5 聚类结果分析
第4章 植物基因拷贝数变异的进化分析
    4.1 最大似然法构建物种树
    4.2 基因家族的扩张与收缩
    4.3 脂肪酸代谢相关基因家族的进化树构建
    4.4 基因家族注释与功能富集分析
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 物种进化树构建
        4.5.2 基因家族的扩张与收缩分析
        4.5.3 物种特有基因家族分析
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作的展望
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文和主持、参与的课题


【参考文献】：
期刊论文
[1]植物基因组拷贝数变异研究现状[J]. 杨海娇,张德强.  分子植物育种. 2015(08)
[2]2013年中国食用油市场供需分析[J]. 王瑞元.  粮食与食品工业. 2014(03)
[3]生物信息学及其广泛应用[J]. 于钊,杜伟.  国际学术动态. 2013(02)

硕士论文
[1]癌症易感基因数据库构建及其拷贝数变异分析[D]. 魏然.安徽大学 2017



本文编号：2986935