基于BAC文库指纹特征的油菜物理图谱构建及其测序、组装

发布时间：2023-03-29 21:58

　　油菜(Brassica napus L.)是仅次于大豆和棕榈的第三大油料作物。我国的油菜种植面积和产量曾经均居世界首位,但与欧洲和加拿大等相比,我国的油菜籽含油量和产量偏低,种植油菜的比较效益低,导致近年来我国的油菜种植面积大幅度下降,油菜籽严重依赖进口。通过品种遗传改良,提高我国油菜产量和产油量是提振油菜产业的根本出路。高质量的参考基因组对油菜重要农艺性状基因定位和克隆、品种改良具有重要意义。目前已发表两个油菜品种Darmor-bzh和中双11号的参考基因组,这两个基因组主要是以全基因组鸟枪法测序策略和第二代测序技术完成的,基因组覆盖度为80%左右。这两个参考基因组的共同缺点是基因组覆盖度不高、还有很多scaffold没有定位到染色体上、存在组装错误和大量的gap区域,给基因定位和克隆、染色体结构分析带来很多困惑。因此有必要利用逐步克隆法结合新一代测序技术构建一个高质量的油菜参考基因组。本研究中,我们基于中双11号(ZS11)BAC文库利用whole genome profiling方法构建BAC重叠群,并将BAC重叠群定位到染色体上,获得物理图。根据图谱上的最小路径挑选BAC进行测...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略词表
1 前言
    1.1 基因组测序研究进展
        1.1.1 DNA测序技术的发展和应用
        1.1.2 基因组测序策略的发展
        1.1.3 基因组物理图谱构建的四种方法
        1.1.4 模式生物基因组研究进展
    1.2 全基因组组装方法研究进展
        1.2.1 序列组装算法的发展
        1.2.2 基因组组装软件的发展
        1.2.3 全基因组组装中的新技术
    1.3 油菜基因组研究进展
    1.4 主要研究内容及技术路线
    1.5 本课题研究目的与意义
2 材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 甘蓝型油菜中双11号简介
        2.1.2 中双11号BAC克隆文库简介
    2.2 物理图构建
    2.3 最小路径BAC挑选
    2.4 BACNGS测序
    2.5 BACNGS组装
        2.5.1 探究载体、大肠杆菌DNA污染和PCR重复对NGS组装的影响
        2.5.2 寻找最优k-mer
        2.5.3 NGS组装软件探究
    2.6 中双11号全基因组三代测序
    2.7 BAC的subreads抓取、三代组装
        2.7.1 抓取条件的探索
        2.7.2 三代组装软件探究
    2.8 BAC组装结果评估
3 结果与分析
    3.1 Whole genome profiling结果
    3.2 物理图谱结果
    3.3 BACNGS测序及序列组装条件探索
        3.3.1 BAC原始数据质控
        3.3.2 载体、大肠杆菌DNA污染和PCR重复对BACNGS组装的影响
        3.3.3 测序深度对BACNGS组装的影响
        3.3.4 最优k-mer测试
        3.3.5 NGS组装软件的选择
        3.3.6 BAC大规模测序组装
    3.4 中双11号全基因组三代测序
    3.5 三代subreads辅助组装BAC
        3.5.1 subreads抓取条件测试
        3.5.2 三代组装软件测试
        3.5.3 subreads三代辅助组装结果
    3.6 BAC组装结果评估
        3.6.1 组装序列正确度评估
        3.6.2 BACNGS覆盖度评估
        3.6.3 BAC在已发表的中双11号参考基因组上覆盖度评估
4 讨论
    4.1 去杂是基因组组装前的重要步骤
    4.2 测序深度对于组装来说并非越高越好
    4.3 WGP方法构建物理图的优劣
    4.4 测序技术中读长对于组装具有重要意义
    4.5 在序列组装时根据不同的需要选择不同的比对软件
参考文献
致谢



本文编号：3774565