基于全基因组关联分析解析马氏珠母贝生长和矿化性状关键基因
发布时间：2021-12-18 15:59
本研究以三代测序技术及Hi-C技术获得的马氏珠母贝高精度染色体水平基因组为参考,对马氏珠母贝两个群体（“海选1号”新品种-H群体和金黄壳色选育群体-Y群体）开展基因组重测序,基于全基因组关联分析（Genome-wide association study,GWAS）和基因组选择消除分析解析马氏珠母贝生长性状（壳长、壳宽、壳高、总重、壳重）和矿化性状（珍珠的珍珠层厚度）关联位点及候选基因。结合差异性状转录组分析筛选性状关键基因,并对关键基因进行SNP位点及功能分析。结果如下:（1）对H群体和Y群体848个体进行基因组重测序获得28.7M超高密度SNP标记,并进行生长和矿化性状GWAS分析,筛选性状关联位点及候选基因。表型分析显示,生长性状变异系数在7.68-20.02之间;矿化性状变异系数为41.2,且性状均呈正态分布或偏正态分布;性状之间呈极显著正相关;群体结构分析显示测序群体可分为2个群体;利用混合线性模型（MLM）进行GWAS分析共检测到163个显著关联位点（SNP位点对表型解释度PVE在2.55%-8.03%）,其中生长性状共检测到156个显著关联位点,主要位于3号染色体上,注释...
【文章来源】：广东海洋大学广东省
【文章页数】：189 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 双壳贝类生长和矿化性状研究概况
1.1.1 双壳贝类生长性状研究概况
1.1.2 双壳贝类矿化性状的研究进展
1.2 全基因组关联分析在水产动物中的研究进展
1.2.1 全基因组关联分析
1.2.2 全基因组关联分析在水产动物中的应用
1.3 基因组选择消除分析在水产动物中的研究进展
1.3.1 选择信号及其检测方法
1.3.2 选择消除分析在动物中的应用
1.3.3 选择消除分析在水产动物中的应用
1.4 研究目的和意义及技术路线
2 生长和矿化性状全基因组关联分析
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 表型数据测量
2.2.3 DNA提取及测序分析
2.2.4 数据比对分析
2.2.5 群体结构分析
2.2.6 GWAS分析数据处理及模型选择
2.3 结果
2.3.1 表型数据统计及相关性分析
2.3.2 重测序原始数据统计及比对分析
2.3.3 SNP及 Indel检测及注释
2.3.4 群体结构及亲缘关系分析
2.3.5 连锁不平衡分析
2.3.6 生长性状全基因组关联分析
2.3.7 矿化性状全基因组关联分析
2.3.8 生长相关基因的多效性分析
2.4 讨论
2.5 本章小结
3 马氏珠母贝群体基因组选择消除分析
3.1 引言
3.2 分析方法
3.3 结果
3.3.1 群体表型分析
3.3.2 群体选择消除分析
3.3.3 选择区域基因功能注释和富集分析
3.3.4 生长相关选择基因
3.3.5 矿化相关选择基因
3.4 讨论
3.5 本章小结
4 马氏珠母贝生长性状相关基因筛选及验证分析
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 数据处理
4.3 结果与分析
4.3.1 马氏珠母贝不同生长个体表型分析
4.3.2 马氏珠母贝快速和慢速生长组转录组分析
4.3.3 基于GWAS及转录组联合分析生长关键基因
4.3.4 马氏珠母贝Kazal-type serine proteinase inhibitor基因分析
4.3.5 马氏珠母贝molluscan insulin-related peptide基因分析
4.3.6 马氏珠母贝ras-related and estrogen-regulated growth inhibitor基因分析
4.4 讨论
4.4.1 马氏珠母贝生长差异表达基因分析
4.4.2 马氏珠母贝Pm KSPI基因
4.4.3 马氏珠母贝PmMIP基因
4.4.4 马氏珠母贝Pm RERG基因
4.5 本章小结
5 马氏珠母贝矿化性状相关基因筛选及验证分析
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法
5.2.3 GWAS与转录组联合分析鉴定矿化相关基因
5.2.4 矿化关键基因序列及SNP变异信息分析
5.2.5 数据处理
5.3 结果与分析
5.3.1 马氏珠母贝ARS标记验证群体表型分析
5.3.2 转录组原始数据分析
5.3.3 差异表达基因分析
5.3.4 差异表达基因GO和 KEGG注释分析
5.3.5 基于GWAS及转录组联合分析矿化关键基因
5.3.6 马氏珠母贝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.4 讨论
5.4.1 马氏珠母贝矿化相关基因分析
5.4.2 马氏珠母贝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.5 本章小结
6 全文总结、创新点及研究展望
6.1 全文总结
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
导师简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]从江香猪IGF-1和IGF-2基因的克隆、表达及生物信息学分析[J]. 朱晓锋,许厚强,陈伟,谌颖莲,倪锴,吴小敏,倪萌萌,卢贤君. 农业生物技术学报. 2019(08)
[2]脂肪酸合成酶在肿瘤发生和发展中的作用研究进展[J]. 徐芳华,巢海潮. 检验医学与临床. 2019(10)
[3]马氏珠母贝金黄壳色选育群体与养殖群体血清免疫酶活力比较[J]. 王哲,杨创业,李俊辉,邓岳文. 中国农学通报. 2019(11)
[4]A genome-wide association study on growth traits in orangespotted grouper（Epinephelus coioides） with RAD-seq genotyping[J]. Hui Yu,Xinxin You,Jia Li,Xinhui Zhang,Shuai Zhang,Shoujia Jiang,Xueqiang Lin,Hao-Ran Lin,Zining Meng,Qiong Shi. Science China（Life Sciences）. 2018(08)
[5]贵州地方山羊THRSP外显子1多态性分析[J]. 李鹏程,冯文武,孙振梅,许厚强,陈祥. 黑龙江畜牧兽医. 2016(19)
[6]三角帆蚌KSPI cDNA的分子特征及表达分析[J]. 徐龙威,王芹,汪桂玲,李家乐. 生物学杂志. 2016(04)
[7]植物关联分析方法的研究进展[J]. 冯建英,温阳俊,张瑾,章元明. 作物学报. 2016(07)
[8]马氏珠母贝“海选1号”[J]. 杜晓东,邓岳文,王庆恒,谢绍河,刘定. 中国水产. 2015(10)
[9]缢蛏IGFBP基因结构及生长性状相关SNP筛选[J]. 谢淑媚,牛东红,阮海灯,王泽,王飞,陈世娥,李家乐. 水产学报. 2015(06)
[10]马氏珠母贝微胶囊饲料的适用性研究[J]. 杨创业,罗少杰,王庆恒,邓岳文,杜晓东. 中国水产科学. 2015(03)
博士论文
[1]呼伦贝尔短尾羊重测序及短尾表型相关基因T/Brachyury的研究[D]. 智达夫.内蒙古农业大学 2018
[2]基于全基因组选择信号挖掘中国地方绵羊在驯化过程中的选择印记[D]. 王维民.华中农业大学 2018
[3]基于自然群体及MAGIC群体关联分析解析陆地棉重要农艺性状的遗传基础[D]. 黄聪.华中农业大学 2018
[4]北京鸭GBS平台构建及部分经济性状全基因组关联分析[D]. 朱峰.中国农业大学 2018
[5]高油玉米人工选择响应的遗传基础研究[D]. 徐根.中国农业大学 2018
[6]蛋鸡采食量和饲料转化效率性状的遗传基础研究[D]. 袁经纬.中国农业大学 2017
[7]马铃薯种质资源遗传多样性研究及块茎性状的全基因组关联分析[D]. 王舰.中国农业大学 2017
[8]鲤鱼肌肉脂肪性状相关基因筛选及功能研究[D]. 吕伟华.东北农业大学 2017
[9]多组学研究揭示山羊高海拔适应性及产绒性状分子机制[D]. 宋伸.中国农业大学 2017
[10]中国美利奴羊（新疆型）毛品质性状全基因组关联分析[D]. 刘书东.石河子大学 2017
硕士论文
[1]马氏珠母贝生长相关基因筛选与功能验证[D]. 杨晶淼.广东海洋大学 2019
[2]缢蛏C型凝集素基因ScCTL-1和ScCTL-2的克隆鉴定与免疫功能研究[D]. 蓝天一.上海海洋大学 2018
[3]皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai）C型凝集素的分子克隆、蛋白重组和活性分析[D]. 刘佳乐.上海海洋大学 2017
[4]基于RNA-Seq的小麦产量性状全基因组关联分析[D]. 李洪娜.山东农业大学 2017
[5]罗非鱼生长相关基因的多态性及遗传效应研究[D]. 张小敏.广西师范大学 2017
[6]玉米苗期耐盐性全基因组关联分析[D]. 陈阳松.中国农业科学院 2017
[7]马氏珠母贝collagen Ⅵ（COLⅥ）基因的克隆和功能研究[D]. 梁金连.广东海洋大学 2016
[8]马氏珠母贝磺基转移酶基因的克隆及功能分析[D]. 郝瑞娟.广东海洋大学 2016
[9]家兔RERG、TGFBR1基因多态性与生长性状关联性分析及TGFBR1对骨骼肌卫星细胞生长的影响[D]. 朱建炉.四川农业大学 2016
[10]马氏珠母贝外套膜不同区域差异microRNA的筛选和功能研究[D]. 田群莉.广东海洋大学 2015
本文编号：3542723
【文章来源】：广东海洋大学广东省
【文章页数】：189 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 双壳贝类生长和矿化性状研究概况
1.1.1 双壳贝类生长性状研究概况
1.1.2 双壳贝类矿化性状的研究进展
1.2 全基因组关联分析在水产动物中的研究进展
1.2.1 全基因组关联分析
1.2.2 全基因组关联分析在水产动物中的应用
1.3 基因组选择消除分析在水产动物中的研究进展
1.3.1 选择信号及其检测方法
1.3.2 选择消除分析在动物中的应用
1.3.3 选择消除分析在水产动物中的应用
1.4 研究目的和意义及技术路线
2 生长和矿化性状全基因组关联分析
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 表型数据测量
2.2.3 DNA提取及测序分析
2.2.4 数据比对分析
2.2.5 群体结构分析
2.2.6 GWAS分析数据处理及模型选择
2.3 结果
2.3.1 表型数据统计及相关性分析
2.3.2 重测序原始数据统计及比对分析
2.3.3 SNP及 Indel检测及注释
2.3.4 群体结构及亲缘关系分析
2.3.5 连锁不平衡分析
2.3.6 生长性状全基因组关联分析
2.3.7 矿化性状全基因组关联分析
2.3.8 生长相关基因的多效性分析
2.4 讨论
2.5 本章小结
3 马氏珠母贝群体基因组选择消除分析
3.1 引言
3.2 分析方法
3.3 结果
3.3.1 群体表型分析
3.3.2 群体选择消除分析
3.3.3 选择区域基因功能注释和富集分析
3.3.4 生长相关选择基因
3.3.5 矿化相关选择基因
3.4 讨论
3.5 本章小结
4 马氏珠母贝生长性状相关基因筛选及验证分析
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 数据处理
4.3 结果与分析
4.3.1 马氏珠母贝不同生长个体表型分析
4.3.2 马氏珠母贝快速和慢速生长组转录组分析
4.3.3 基于GWAS及转录组联合分析生长关键基因
4.3.4 马氏珠母贝Kazal-type serine proteinase inhibitor基因分析
4.3.5 马氏珠母贝molluscan insulin-related peptide基因分析
4.3.6 马氏珠母贝ras-related and estrogen-regulated growth inhibitor基因分析
4.4 讨论
4.4.1 马氏珠母贝生长差异表达基因分析
4.4.2 马氏珠母贝Pm KSPI基因
4.4.3 马氏珠母贝PmMIP基因
4.4.4 马氏珠母贝Pm RERG基因
4.5 本章小结
5 马氏珠母贝矿化性状相关基因筛选及验证分析
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法
5.2.3 GWAS与转录组联合分析鉴定矿化相关基因
5.2.4 矿化关键基因序列及SNP变异信息分析
5.2.5 数据处理
5.3 结果与分析
5.3.1 马氏珠母贝ARS标记验证群体表型分析
5.3.2 转录组原始数据分析
5.3.3 差异表达基因分析
5.3.4 差异表达基因GO和 KEGG注释分析
5.3.5 基于GWAS及转录组联合分析矿化关键基因
5.3.6 马氏珠母贝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.4 讨论
5.4.1 马氏珠母贝矿化相关基因分析
5.4.2 马氏珠母贝baculoviral IAP repeat-containing protein基因分析
5.5 本章小结
6 全文总结、创新点及研究展望
6.1 全文总结
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
导师简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]从江香猪IGF-1和IGF-2基因的克隆、表达及生物信息学分析[J]. 朱晓锋,许厚强,陈伟,谌颖莲,倪锴,吴小敏,倪萌萌,卢贤君. 农业生物技术学报. 2019(08)
[2]脂肪酸合成酶在肿瘤发生和发展中的作用研究进展[J]. 徐芳华,巢海潮. 检验医学与临床. 2019(10)
[3]马氏珠母贝金黄壳色选育群体与养殖群体血清免疫酶活力比较[J]. 王哲,杨创业,李俊辉,邓岳文. 中国农学通报. 2019(11)
[4]A genome-wide association study on growth traits in orangespotted grouper（Epinephelus coioides） with RAD-seq genotyping[J]. Hui Yu,Xinxin You,Jia Li,Xinhui Zhang,Shuai Zhang,Shoujia Jiang,Xueqiang Lin,Hao-Ran Lin,Zining Meng,Qiong Shi. Science China（Life Sciences）. 2018(08)
[5]贵州地方山羊THRSP外显子1多态性分析[J]. 李鹏程,冯文武,孙振梅,许厚强,陈祥. 黑龙江畜牧兽医. 2016(19)
[6]三角帆蚌KSPI cDNA的分子特征及表达分析[J]. 徐龙威,王芹,汪桂玲,李家乐. 生物学杂志. 2016(04)
[7]植物关联分析方法的研究进展[J]. 冯建英,温阳俊,张瑾,章元明. 作物学报. 2016(07)
[8]马氏珠母贝“海选1号”[J]. 杜晓东,邓岳文,王庆恒,谢绍河,刘定. 中国水产. 2015(10)
[9]缢蛏IGFBP基因结构及生长性状相关SNP筛选[J]. 谢淑媚,牛东红,阮海灯,王泽,王飞,陈世娥,李家乐. 水产学报. 2015(06)
[10]马氏珠母贝微胶囊饲料的适用性研究[J]. 杨创业,罗少杰,王庆恒,邓岳文,杜晓东. 中国水产科学. 2015(03)
博士论文
[1]呼伦贝尔短尾羊重测序及短尾表型相关基因T/Brachyury的研究[D]. 智达夫.内蒙古农业大学 2018
[2]基于全基因组选择信号挖掘中国地方绵羊在驯化过程中的选择印记[D]. 王维民.华中农业大学 2018
[3]基于自然群体及MAGIC群体关联分析解析陆地棉重要农艺性状的遗传基础[D]. 黄聪.华中农业大学 2018
[4]北京鸭GBS平台构建及部分经济性状全基因组关联分析[D]. 朱峰.中国农业大学 2018
[5]高油玉米人工选择响应的遗传基础研究[D]. 徐根.中国农业大学 2018
[6]蛋鸡采食量和饲料转化效率性状的遗传基础研究[D]. 袁经纬.中国农业大学 2017
[7]马铃薯种质资源遗传多样性研究及块茎性状的全基因组关联分析[D]. 王舰.中国农业大学 2017
[8]鲤鱼肌肉脂肪性状相关基因筛选及功能研究[D]. 吕伟华.东北农业大学 2017
[9]多组学研究揭示山羊高海拔适应性及产绒性状分子机制[D]. 宋伸.中国农业大学 2017
[10]中国美利奴羊（新疆型）毛品质性状全基因组关联分析[D]. 刘书东.石河子大学 2017
硕士论文
[1]马氏珠母贝生长相关基因筛选与功能验证[D]. 杨晶淼.广东海洋大学 2019
[2]缢蛏C型凝集素基因ScCTL-1和ScCTL-2的克隆鉴定与免疫功能研究[D]. 蓝天一.上海海洋大学 2018
[3]皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai）C型凝集素的分子克隆、蛋白重组和活性分析[D]. 刘佳乐.上海海洋大学 2017
[4]基于RNA-Seq的小麦产量性状全基因组关联分析[D]. 李洪娜.山东农业大学 2017
[5]罗非鱼生长相关基因的多态性及遗传效应研究[D]. 张小敏.广西师范大学 2017
[6]玉米苗期耐盐性全基因组关联分析[D]. 陈阳松.中国农业科学院 2017
[7]马氏珠母贝collagen Ⅵ（COLⅥ）基因的克隆和功能研究[D]. 梁金连.广东海洋大学 2016
[8]马氏珠母贝磺基转移酶基因的克隆及功能分析[D]. 郝瑞娟.广东海洋大学 2016
[9]家兔RERG、TGFBR1基因多态性与生长性状关联性分析及TGFBR1对骨骼肌卫星细胞生长的影响[D]. 朱建炉.四川农业大学 2016
[10]马氏珠母贝外套膜不同区域差异microRNA的筛选和功能研究[D]. 田群莉.广东海洋大学 2015
本文编号：3542723
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