棉属基因组结构及古多倍体类型的比较分析

发布时间：2024-04-22 01:36

　　随着测序技术的不断发展,棉属中四个代表性物种(雷蒙德氏棉、亚洲棉、陆地棉、海岛棉)的基因组相继被测出,并且测序版本不断更新,质量不断提高。利用高质量的测序数据,可以对棉属基因组的结构进行深度的解析,揭示棉属基因组在进化历史中的变化过程。对棉属已测序物种进行比较基因组学研究,可以利用葡萄和可可作为参考基因组。通过对所有涉及到的物种进行基因组内和基因组间的同源比对,利用同源基因点阵图展示各基因组的同源关系,验证了棉属经历的全基因组五倍乘事件。结合各物种的系统发育及同源关系,构建了与进化事件相关联的共线性基因列表。结合以端粒为中心的基因组重组机制,利用已经形成的共线性基因列表,构建了锦葵科发育各节点的基因组,并对各节点间染色体核型进化的过程进行了展示。推测得到锦葵科祖先基因组含有12条染色体,棉属全基因组加倍后的祖先含有13条染色体。通过计算二倍体棉种的多倍体基因丢失指数(P-index),判定了棉属古十倍体祖先为异源多倍体。最后,对棉属加倍后产生的重复基因构建基因树,发现重复基因显示出显著升高和不平衡的进化速率,而这破坏了基因树的拓扑结构。整个研究对棉属比较基因组学的数据进行了更新和补充,...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1以端粒为中心的基因组重组机制注：染色体以不同颜色表示，红色的圆表示端粒，绿色的椭圆表示着丝粒，红色×表示染色体交叉；（a）

第1章绪论-5-粒与更大的染色体片段的交换，形成一条短染色体和一条长染色体，如图1（b）中所示。两条染色体端粒附近的交叉，会导致染色体末端连接（chromosomeend–endjoining，CEJ）。CEJ的过程中会形成两条染色体的主体部分相互连接的大染色体，和两个端粒及带有....

图2同源基因

华北理工大学硕士学位论文-8-种内旁系同源基因（Inparalogs），同源基因间的关系如图2展示。现存物种中的基因虽然功能多种多样，千差万别，但是最初均是由祖先物种中少量的基因经过基因加倍、变异和功能域重组产生的[69]。图2同源基因注：A为祖先基因，复制产生A’和A’’，X和....

图3共线性基因

华北理工大学硕士学位论文-8-种内旁系同源基因（Inparalogs），同源基因间的关系如图2展示。现存物种中的基因虽然功能多种多样，千差万别，但是最初均是由祖先物种中少量的基因经过基因加倍、变异和功能域重组产生的[69]。图2同源基因注：A为祖先基因，复制产生A’和A’’，X和....

图4棉属植物系统发育关系

华北理工大学硕士学位论文-10-以红色的六边形表示，之后这个古六倍体祖先经历了物种形成的过程，演化为现有地球上种类最为繁多的双子叶植物类群。图中最外层选取葡萄作为参考基因组，用于对棉属植物基因组结构比较分析；锦葵科中外层为可可，最内层是棉属中所测序的四个物种，其中两个四倍体棉种是....

本文编号：3961736