短花针茅SNP标记开发与遗传多样性研究

发布时间：2017-07-17 22:02

  本文关键词：短花针茅SNP标记开发与遗传多样性研究

  更多相关文章： 短花针茅 遗传多样性 遗传结构 SNP标记 转录组测序

【摘要】：生物多样性是人类生存与发展的基础,生物多样性研究与保护已成为当前世界性的热点问题之一。遗传多样性既是适应与进化的源泉,也是现实的与潜在的重要自然资源。因此,探讨遗传多样性具有重要的理论与实践价值。本研究以内蒙古高原、鄂尔多斯高原、阿拉善高原、黄土高原、青藏高原等地的8个短花针茅(Stipa breviflora)群体(每个群体30个样本)为研究对象,通过转录组测序、高通量测序数据分析,SNP位点识别、引物设计、PCR验证及体系优化等开发SNP标记。随后,利用所开发SNPs对8个短花针茅群体进行了遗传多样性和遗传结构分析。主要结果如下：1.构建了较完整的短花针茅转录组数据集。短花针茅8个样本共产出60111.6112万条平均长度为150 bp raw reads,共得到55156.9834万条clean reads。高质量碱基数为8273547.5100万个,约占总测序数据量的91.76%,平均GC含量为54.54%；得到平均长度为1235 bp的178901条Unigenes,共有128777条Unigenes得到功能注释结果；共识别出493411个SNP位点,其中转换为321887个,颠换为171524个,转换约为颠换的2倍。2.设计了26对SNP引物,确定了SNP-PCR反应体系(25μL):30ng/μL模板DNA1μL,10 μM上下游引物各0.5 μL, Premix TaqTM 12.5μL, ddH2O 10.5μL。反应程序为：94℃预变性3 min,94℃变性30s,退火和延伸,循环35次,最后72℃终延伸10 min,4℃保存；经过常规测序,最终筛选出7对短花针茅的SNP引物,包含可用于遗传多样性分析的位点56个3.短花针茅具有中等偏低水平的遗传多样性。在物种水平上,期望杂合度是0.1308,Nei氏遗传距离为0.1306,遗传变异主要发生在群体内部(91.49%)；在群体水平上,期望杂合度为0.122；短花针茅基因流为2.504,表明群体间具有较充分的基因交流。4.短花针茅群体间遗传距离和地理距离具有显著正相关关系。8个短花针茅群体可分为4组,组间的遗传变异所占比例相对较少。本研究为进一步剖析短花针茅遗传多样性、遗传结构及种群动态变化奠定了基础数据。
【关键词】：短花针茅 遗传多样性 遗传结构 SNP标记 转录组测序
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q943.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 前言10-18
• 1.1 研究目的与意义10
• 1.2 分子标记开发与应用研究进展10-15
• 1.2.1 分子标记的发展11-12
• 1.2.2 SNP概述12
• 1.2.3 SNP的开发、检测与应用12-13
• 1.2.4 分子标记技术在遗传多样性研究中的应用13-15
• 1.3 我国针茅属植物遗传多样性研究动态15-16
• 1.4 研究内容与目标16-18
• 第二章 材料与方法18-24
• 2.1 样本采集18-19
• 2.2 转录组测序及分析19
• 2.3 SNP引物设计及筛选19-21
• 2.3.1 植物基因组DNA提取19
• 2.3.2 引物设计19-21
• 2.3.3 引物筛选及验证21
• 2.4 遗传多样性分析21-24
• 2.4.1 提取DNA21
• 2.4.2 PCR扩增及常规测序21-22
• 2.4.3 SNP数据整理与统计22
• 2.4.4 遗传多样性分析方法22-24
• 第三章 研究结果24-41
• 3.1 转录组测序及组装结果24-29
• 3.1.1 RNA质量检测结果24-25
• 3.1.2 转录组测序数据输出25-26
• 3.1.3 转录组组装结果26-27
• 3.1.4 转录组功能注释结果27
• 3.1.5 SNP识别结果27-29
• 3.2 SNP标记开发29-30
• 3.2.1 DNA提取及质量检测29-30
• 3.2.2 SNP引物筛选30
• 3.2.3 退火温度的确定30
• 3.3 基于SNP位点的短花针茅遗传多样性分析30-41
• 3.3.1 PCR扩增及测序结果30-32
• 3.3.2 SNP位点基因型判读32
• 3.3.3 基于SNP位点的短花针茅遗传多样性32-36
• 3.3.4 短花针茅不同群体间遗传距离和遗传一致度统计36
• 3.3.5 短花针茅不同群体间遗传分化系数和基因流统计36-37
• 3.3.6 短花针茅群体的聚类分析37-38
• 3.3.7 短花针茅遗传结构38-41
• 第四章 讨论41-44
• 4.1 短花针茅转录组测序41-42
• 4.2 SNP分子标记开发42
• 4.3 短花针茅遗传多样性和遗传结构42-44
• 第五章 结论44-46
• 参考文献46-52
• 致谢52-53
• 攻读硕士学位期间发表论文53

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本文编号：554807