基于高通量测序的玉米基因组组装和水稻长非编码RNA识别与分析

发布时间：2024-11-03 22:42

　　随着测序技术发展和测序价格降低,高通量测序技术被广泛应用于生物研究的各个领域。玉米和水稻是重要的粮食作物和模式物种,本论文基于高通量测序技术对Mo17和Zea mays ssp.mexicana的基因组进行组装,并对水稻中长非编码RNA进行识别和分析。研究主要内容如下:1.Mo17和Zea mays ssp.mexicana(mexicana)基因组组装利用Mo17和mexicana重组自交系材料,采用混合组装策略对Mo17和mexicana基因组进行组装。分别得到2.04 Gb(scaffold N50:3 Mb)Mo17基因组草图和1.20Gb(scaffold N50:107 kb)mexicana基因组草图。随后分别通过单拷贝直系同源基因标准集(BUSCO)、真核生物核心基因集(CEGMA)、禾本科高度保守的基因家族(core GFs)以及B73中已注释基因对Mo17和mexicana基因组准确性进行评估。虽然基因组序列整体上比B73基因组略差,尤其是mexicana基因组只组装出约50%序列,但是未组装出区域多数为重复序列,基因区域相对比较完整。结合从头预测和基于证据的策略分别...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
缩略词表
第一章 前言
    1 测序技术简述
        1.1 新一代高通量测序平台简介
        1.2 新一代测序数据中的错误
            1.2.1 454 焦磷酸测序、Ion Torrent
            1.2.2 Illumina测序
            1.2.3 单分子测序
    2 禾本科植物基因组测序进展
    3 基因组组装方法
    4 非编码RNA
        4.1 非编码RNA研究历程
        4.2 LncRNA研究常用软件及数据库
            4.2.1 LncRNA识别软件
            4.2.2 LncRNA平台和数据库
        4.3 LncRNA功能注释方法
            4.3.1 实验方法
            4.3.2 生物信息学方法
    5 本论文研究目的和主要内容
第二章 玉米基因组组装注释及正向选择基因
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 材料及数据
        2.2 数据预处理
        2.3 单核苷酸变异检测和Bin Map图优化
        2.4 基因组组装
        2.5 基因注释
        2.6 PAV片段识别
        2.7 正向选择基因
        2.8 基因渗入
    3 结果与分析
        3.1 全基因组SNV检测及Bin Map图优化
        3.2 基于遗传设计的混合基因组组装
        3.3 基因注释
        3.4 共线性及特有序列分析
        3.5 正向选择基因
        3.6 基因渗入
    4 讨论
第三章 基于竞争性内源RNA网络水稻基因间区长非编码RNA的功能研究
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 数据集
        2.2 LincRNA识别
        2.3 差异表达lincRNA分析
        2.4 CeRNA网络构建
        2.5 网络拓扑结构分析
        2.6 社区挖掘
        2.7 磷胁迫条件下水稻中的lincRNA功能注释与富集分析
    3 结果
        3.1 水稻中lincRNA识别
        3.2 CeRNA网络的拓扑结构分析
        3.3 根和茎中ceRNA网络中社区的功能注释
        3.4 LincRNA的功能注释
        3.5 磷胁迫过程中差异表达的lincRNA
        3.6 关键lincRNA分析
    4 讨论
第四章 ZS97和MH63中长非编码RNA的识别与分析
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 材料
        2.2 LncRNA和反义RNA识别
        2.3 LncRNA和反义RNA在ZS97和MH63间的保守性分析
    3 结果与分析
        3.1 ZS97中长非编码RNA识别及基本特征分析
        3.2 MH63中长非编码RNA识别及基本特征分析
        3.3 长非编码RNA保守性分析
    4 讨论
第五章 总结与展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：4011462