甘蓝型油菜基因组序列丢失引起的遗传变异分析

发布时间：2022-05-02 21:30

　　甘蓝型油菜广泛分布于世界各地,是重要的油料作物之一。甘蓝型油菜是在5,000到10,000年前,由白菜和甘蓝杂交和染色体自然加倍形成而来的。在自然和人工选择的过程中,甘蓝型油菜产生了丰富的遗传变异和表型变异。本研究利用收集的代表性甘蓝型油菜种质资源324份,通过高通量测序和生物信息分析,鉴定了种质资源群体中的DNA序列或基因组片段丢失变异（大片段的deletion）,并通过全基因组关联分析方法研究了序列丢失位点所关联的重要性状;对甘蓝型油菜春性、冬性和半冬性代表性品种进行了进一步结构变异比较分析,以解析不同生态适应型甘蓝型油菜差异形成的遗传基础。主要研究结果如下:1.对324份甘蓝型油菜品种资源进行7倍平均测序深度的重测序,通过序列比对和生物信息分析鉴定每个材料中的序列丢失引起的结构变异,共鉴定到2,906,978个序列丢失位点。基于鉴定的大片段序列丢失变异对该群体构建了系统发育树,清晰地将所有材料分为了3个亚群。2.以上述群体的序列丢失引起的结构变异作为基因型,对18个重要性状分别进行全基因组关联分析,共鉴定了39个序列丢失变异关联区域。以千粒重和硫苷含量性状为例,同本课题组利用SN... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
英文缩略表
第一章 引言
    1.1 甘蓝型油菜概况
        1.1.1 甘蓝型油菜的起源与进化
        1.1.2 我国油菜的发展与分布
    1.2 测序的历史及在重要农作物中的应用
        1.2.1 基因组测序的历史
        1.2.2 重要农作物基因组的发布
        1.2.3 高通量测序技术在农作物中的应用
    1.3 甘蓝型油菜测序发展及高通量测序在油菜中的应用
        1.3.1 甘蓝型油菜亲本基因组的测序以及组装
        1.3.2 甘蓝型油菜基因组的测序以及组装
        1.3.3 高通量测序在油菜中的应用
    1.4 结构变异及其检测方式
        1.4.1 结构变异
        1.4.2 结构变异检测方式
    1.5 关联分析的研究进展及应用
        1.5.1 连锁不平衡
        1.5.2 关联分析的应用
        1.5.3 结构变异与植物表型的关联
    1.6 本研究的目的及意义
第二章 甘蓝型油菜大片段序列丢失引起的结构变异及全基因组关联分析
    2.1 引言
    2.2 材料来源
    2.3 方法
        2.3.1 DNA提取及测序
        2.3.2 测序数据处理分析
            2.3.2.1 原始测序数据处理
            2.3.2.2 数据比对及预处理
            2.3.2.3 大片段序列丢失引起的结构变异检测
            2.3.2.4 系统发育树的构建
        2.3.3 表型数据的处理
    2.4 结果
        2.4.1 油菜群体水平大片段序列丢失引起的结构变异分析
        2.4.2 大片段序列丢失长度分布
        2.4.3 部分高深度测序甘蓝型油菜中多种类型结构变异检测
        2.4.4 基于大片段序列丢失引起的结构变异的群体亲缘关系分析
        2.4.5 基于大片段序列丢失引起的结构变异的全基因组关联分析
        2.4.6 大片段序列丢失引起的结构变异与硫苷含量关系分析
    2.5 讨论
第三章 春性、半冬性、冬性甘蓝型油菜代表性品种间的结构变异分析
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 DNA提取及测序
        3.2.2 基因组变异检测及注释分析
        3.2.3 GO富集分析
    3.3 结果
        3.3.1 数据测序、质量评估和比对
        3.3.2 结构变异(SV)的检测及注释
        3.3.3 拷贝数变异(CNV)检测及注释
        3.3.4 GO富集分析
    3.4 讨论
第四章 全文结论
第五章 创新点与展望
参考文献
附录
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]油菜种植现状与发展对策[J]. 沈光容.  北京农业. 2014(15)
[2]Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu[J].   Science Foundation in China. 2013(02)
[3]全基因组关联分析在植物中的应用[J]. 涂雨辰,田云,卢向阳.  化学与生物工程. 2013(06)
[4]植物油脂合成代谢及调控的研究进展[J]. 周丹,赵江哲,柏杨,张群,井文,章文华.  南京农业大学学报. 2012(05)
[5]油料作物油脂合成基因工程研究现状[J]. 陈欢,陈光,李海燕.  吉林农业大学学报. 2012(02)
[6]利用SSR和InDel标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱[J]. 赵湘,于拴仓,薛林宝,张凤兰,赵凡,余阳俊,赵岫云,张德双,汪维红.  西北农业学报. 2011(12)
[7]我国油菜种业发展现状及对策建议[J]. 张芳,程勇,谷铁城,殷艳.  中国农业科技导报. 2011(04)
[8]关联分析及其在植物研究中的应用[J]. 李海权,刁现民.  河北农业科学. 2010(11)
[9]植物基因组中的连锁不平衡[J]. 王荣焕,王天宇,黎裕.  遗传. 2007(11)
[10]我国食用油供给安全形势分析与对策建议[J]. 王汉中.  中国油料作物学报. 2007(03)

博士论文
[1]甘蓝型油菜含油量相关转录因子的研究及突变位点的筛选[D]. 柴国华.中国农业科学院 2009
[2]油料作物油脂合成相关基因的转录、克隆和功能比较研究[D]. 胡亚平.中国农业科学院 2009

硕士论文
[1]甘蓝型油菜含油量性状全基因组关联分析[D]. 段继凤.华中农业大学 2013



本文编号：3649995