栉孔扇贝（Chlamys farreri）高密度图谱构建和基因组框架图绘制

发布时间：2021-04-14 15:06

　　栉孔扇贝Chlamys farreri （Jones et Preston1904）作为双壳类的一种，是我国极具商业价值的重要经济种。本研究借助二代测序平台，建立了栉孔扇贝高通量SNP开发与分型技术，构建了高精度图谱，进行了经济性状的精细定位，绘制了基因组框架图谱，并实现了遗传图谱与序列图谱的整合，为扇贝基因组学研究提供了较为全面的序列信息和整合的资源工具，也为双壳贝类生长繁殖机制、进化适应性机制和基因组辅助育种研究提供了新的起点。1栉孔扇贝高通量SNP开发与分型技术的建立本研究首先对2b-RAD技术进行了改进和优化，包括限制性内切酶选择、选择性碱基确定和barcode设计三方面，建立了高通量SNP开发技术。本研究还开发了适合无参照基因组的非模式生物作图群体的SNP分型策略，将共显性和显性标记的分型算法整合成流程化软件RADtyping，并对其分型结果进行了评价。拟南芥拟测交F1群体模拟数据的分型结果评价显示：当亲本测序深度均超过10x，高于98%的位点源于基因组单拷贝区，说明RADtyping可有效过滤重复序列。当亲本和子代测序平均深度均达20x，共显性标记分型准确性达97%；显性标... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    0. 引言
    1. 双壳类基因组学研究
        1.1 SNP 标记的高通量开发概述
            1.1.1 高通量 SNP 标记分型技术
                1.1.1.1 降低代表性测序
                1.1.1.2 RAD 测序
                1.1.1.3 改进的 RAD 技术
                1.1.1.4 低覆盖度测序分型
            1.1.2 高通量 SNP 标记分型算法
                1.1.2.1 临界值算法
                1.1.2.2 后验概率算法
                1.1.2.3 最大似然算法
                1.1.2.4 改进的最大似然算法
                1.1.2.5 显性标记分型的阈值法
            1.1.3 高通量 SNP 标记的应用
                1.1.3.1 SNP 应用于遗传图谱构建
                1.1.3.2 SNP 应用于全基因组关联分析
                1.1.3.3 SNP 应用于数量性状定位研究
                1.1.3.4 SNP 应用于群体遗传学与进化研究
        1.2 高精度遗传图谱构建概述
            1.2.1 高精度遗传图谱应用
                1.2.1.1 高精度遗传图提高 QTL 检测功效
                1.2.1.2 高精度遗传图辅助基因组拼接
                1.2.1.3 高精度遗传图进行比较基因组分析
            1.2.2 双壳类遗传图谱构建进展
        1.3 全基因组测序概述
            1.3.1 全基因组从头测序与组装
                1.3.1.1 基因组测序策略
                1.3.1.2 基因组拼接算法
                1.3.1.3 贪婪算法（Greedy algorithm）
                1.3.1.4 重叠-排列-生成一致（Overlap/Layout/Consensus）算法
                1.3.1.5 de Bruijn 算法
            1.3.2 基因组组装结果评价
    2. 栉孔扇贝研究现状
    3. 本研究目的和意义
第二章 栉孔扇贝高通量 SNP 标记开发与基因分型技术建立
    第一节 2b-RAD 应用于栉孔扇贝高通量 SNP 筛查
        0 引言
        1 材料和方法
            1.1 实验材料选择
            1.2 基因组 DNA 的提取
            1.3 2b-RAD 应用于栉孔扇贝基因组 SNP 筛查
                1.3.1 II B 型限制性内切酶的选择
                1.3.2 选择性碱基的确定
                1.3.3 Barcode 的设计验证
        2. 结果与讨论
            2.1 II B 型限制性内切酶的选择
            2.2 选择性碱基的确定
            2.3 Barcode 的设计与验证
    第二节 基于 2b-RAD 技术的非模式生物 SNP 分型算法的建立
        0.引言
        1.材料和方法
            1.1 模拟分析
            1.2 实际测序数据进行评价的数据来源
            1.3 RADtyping 分型算法和分型策略
        2. 结果与讨论
            2.1 RADtyping 的分析架构和平台构建
            2.2 模拟数据的 RADtyping 分型评价
            2.3 实际测序数据的 RADtyping 分型评价
第三章 栉孔扇贝 SNP 遗传连锁图谱的构建
    0. 引言
    第一节 扇贝作图群体构建与 SNP 标记开发
        1. 材料和方法
            1.1 栉孔扇贝参考基因组序列获得
            1.2 作图群体构建
            1.3 作图子代的亲子鉴定
            1.4 2b-RAD 测序文库的构建及测序
        2. 实验结果
            2.1 栉孔扇贝参考基因组序列获得
            2.2 连锁作图的 2b-RAD 测序策略的确定
        3. 讨论
            3.1 双壳贝类参照基因组
            3.2 连锁作图的 2b-RAD 测序方案
    第二节 作图家系 RADtyping 基因分型与遗传图谱构建
        1. 材料与方法
            1.1 RADtyping 对测序数据预处理和 SNP 分型
            1.2 Sanger 测序验证分型准确性
            1.3 SNP 遗传连锁图谱的构建
        2. 实验结果
            2.1 栉孔扇贝作图家系的 2b-RAD 测序
            2.2 Sanger 测序验证分型准确性
            2.3 高精度遗传图谱构建
        3. 讨论
第四章 基于连锁与关联联合分析的重要经济性状的 QTL 定位
    0. 引言
    第一节 基于连锁分析的重要经济性状的 QTL 定位
        1.材料与方法
        2.结果与讨论
    第二节 基于连锁与关联联合分析的经济性状 QTL 定位
        1.材料与方法
        2. 结果与讨论
第五章 栉孔扇贝全基因组框架图谱的绘制
    0. 引言
    第一节 栉孔扇贝基因组 survey 测序
        1. 材料和方法
            1.1 测序材料的获得
            1.2 DNA 提取
            1.3 180bp 短插入片段文库的构建和测序
            1.4 测序数据的分析处理
        2. 结果与讨论
    第二节 栉孔扇贝基因组框架图构建和基因组特征分析
        1. 材料与方法
            1.1 180bp, 300bp,500bp 短插入片段文库的构建和测序
            1.2 2kb, 5kb,10kb,20kb,30kb 长插入片段文库的构建和测序
            1.3 基因组拼接
            1.4 基因组框架图拼接评价
            1.5 重复序列分析
            1.6 基因组初步基因预测
        2. 结果与分析
            2.1 测序数据统计
            2.2 组装基因组框架图谱
            2.3 基因组草图覆盖度评价
            2.4 基因组框架图谱重复序列分析
            2.5 基因组框架图谱的初步注释
        3. 讨论
    第三节 遗传图谱、物理图谱和基因组框架图谱整合
        0.引言
        1. 材料和方法
        2. 结果和讨论
参考文献
附录
致谢
个人简历
发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Preliminary genetic linkage map of the abalone Haliotis diversicolor Reeve[J]. 石耀华,郭希明,顾志峰,王爱民,王嫣.  Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2010(03)
[2]虾夷扇贝遗传连锁图谱的初步构建[J]. 刘卫东,鲍相渤,宋文涛,周遵春,赫崇波,虞星炬.  遗传. 2009(06)
[3]An AFLP Genetic Linkage Map of Pacific Abalone（Haliotis discus hannai）[J]. KIJIMA Akihiro.  Journal of Ocean University of China. 2007(03)
[4]近现代中国水产养殖业发展回顾与展望[J]. 张福绥.  世界科技研究与发展. 2003(03)



本文编号：3137532