猕猴桃基因组结构进化的信息学研究

发布时间：2021-07-01 13:57

　　猕猴桃为最富含维生素C的水果作物,其全基因组序列测序完成,为全基因组尺度对猕猴桃基因组结构和功能进化研究,提供了重要数据材料。然而对于其多倍化进化过程研究比较模糊,尤其对于猕猴桃古多倍化性质的基因组学比较也是一个空白。课题以双子叶重要参考基因组葡萄和咖啡作为外类群,综合利用基因组信息学方法,对猕猴桃基因组结构进化进行深入解析。研究发现,相比葡萄或咖啡基因组猕猴桃的基因组内同源性片段更多,为422个,同源片段上基因数目也比参考物种更多,为8057个。结合基因组同源结构比对和同源基因同义核苷酸替换率（Ks）的分布,明确了猕猴桃全基因组的同源加倍形式,发现了猕猴桃独有的两次四倍体化事件的证据,并确定了加倍发生的时间,一个发生在约50-57个百万年前,另一个发生在约18-20个百万年前。研究中,构建了猕猴桃与多倍化和物种分化关联的同源基因共线性列表,以及两次古老加倍产生的子基因组构成;比较两次加倍事件产生的不同子基因组间重复基因保留、丢失差异,并比较分析对应子基因组共线性区域的基因表达,发现子基因组间基因表达不存在显著差异,这一研究结果揭示猕猴桃祖先的两次全基因组加倍可能是同源多倍体事件。课题... 

【文章来源】：华北理工大学河北省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

葡萄咖啡和猕猴桃系统发育位置关系

- 8 -图 2 葡萄和咖啡同源结构点阵图Fig.2 The homology dotplot between grape and coffee注：横坐标表示葡萄的19条染色体，纵坐标表示咖啡的11条染色体。图中的点代表物种之间的同源基因对，红色表示BLASTP结果中相似性最高的基因对，蓝色表示相似性较差的基因对，其它为灰色。通过葡萄和咖啡基因组间的同源点阵图（图 2）可以看出葡萄与咖啡的共线性关系，可以明显的看出，两物种基因组间的同源片段表现出 1:1 的对应关系，比如咖啡的 11 号染色体与葡萄的 1 号染色体是直系同源关系，相对应的在葡萄的 14 号和 17 号染色体上可以找到两个种外旁系同源片段，证明咖啡基因组与葡萄类似，

- 9 -图 3 葡萄和猕猴桃同源结构点阵图Fig.3 The homology dotplot between kiwifruit and grape注：横坐标表示葡萄的19条染色体，纵坐标表示猕猴桃的29条染色体。图中的点代表物种之间的同源基因对，红色表示BLASTP结果中相似性最高的基因对，蓝色表示相似性较差的基因对，其它为灰色。在图 3 中，以葡萄作为参考基因组与猕猴桃进行基因组间同源性的比较分析，葡萄的染色体与猕猴桃呈现片段化的对应关系。进一步的挑选了部分染色体绘制同源点阵图。可以明显的看出，两物种基因组间的同源片段表现出 1:4 的对应关系。例如葡萄的 5 号染色体与猕猴桃的 20、24、3 和 22 号、29 号染色体有最好的匹配


本文编号：3259264