基于比较转录组学探讨三种狐属物种的分子适应性进化机制

发布时间：2022-02-24 07:29

　　适应是生物在形态结构和生理机能与所处的环境相适合,并进行生存和繁衍的过程。狐狸属于食肉目犬科狐属,现存12个物种,广泛分布于世界各地,且种群数量稳定。此外,赤狐和北极狐的毛色变种银狐和蓝狐由于较高的毛皮质量,在世界各地被广泛饲养。目前关于狐属适应性进化的分子机制的研究还较少,本研究借助比较转录组技术,对赤狐、沙狐和北极狐及毛色变种蓝狐和银狐3个物种进行分析。通过筛选它们之间的直系同源基因,进而进行选择压力分析来获得正选择基因,以期筛选出它们之间与适应进化,如寒冷适应等性状相关的基因和通路等。同时,探究银狐和蓝狐在食性、生存环境处于长期的人为干扰下,其生理、体型及免疫方面可能产生的差异及相关的基因等,并基于前人的研究筛选可能与驯化相关的基因,为狐狸的饲养和驯化提供一定的借鉴意义。基于比较转录组技术,我们首先对沙狐、银狐和蓝狐共6个个体的脑、肝和肾3个组织进行了转录组测序。结合NCBI上北极狐和赤狐的转录组的数据,经过组装注释拼接后,进行表达量和直系同源基因分析,结果显示:1)在赤狐、沙狐和北极狐的高表达基因中,有多个与血红蛋白及铁的吸收、释放相关的基因。在北极狐和蓝狐表达量前100的基因... 

【文章来源】：曲阜师范大学山东省

【文章页数】：181 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 狐属概述
        1.2.1 赤狐(Vulpes vulpes)
        1.2.2 沙狐(Vulpes corsac)
        1.2.3 藏狐(Vulpes ferrilata)
        1.2.4 北极狐(Vulpes lagopus)
        1.2.5 银狐(Sliver Fox)和蓝狐(Blue Fox)
        1.2.6 狐属的分子生态研究
    1.3 分子水平上的适应性进化的研究
    1.4 转录组与转录组学
        1.4.1 转录组定义
        1.4.2 转录组学
        1.4.3 转录组研究概况
        1.4.4 转录组测序技术的发展和应用
            1.4.4.1 测序技术概况
            1.4.4.2 转录组测序技术及应用
    1.5 本文研究概述
第二章 沙狐、赤狐和北极狐比较转录组研究
    2.1 材料和试剂
        2.1.1 材料
        2.1.2 试剂
        2.1.3 仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 转录组文库构建及测序
            2.2.1.1 组织样品的采集和保存
            2.2.1.2 总RNA的提取
            2.2.1.3 总RNA的检测
            2.2.1.4 转录组测序文库的构建
            2.2.1.5 文库的库检及高通量测序
        2.2.2 生物信息学分析
            2.2.2.1 测序数据的质量评估
            2.2.2.2 转录本的拼接
            2.2.2.3 基因功能注释
            2.2.2.4 CDS预测
            2.2.2.5 SSR分析
            2.2.2.6 基因表达水平分析
            2.2.2.7 直系同源基因分析
            2.2.2.8 直系同源基因Ka/Ks分析
    2.3 实验结果
        2.3.1 总RNA检测结果
        2.3.2 质控结果
            2.3.2.1 测序错误率分布检查
            2.3.2.2 碱基含量分布检查
            2.3.2.3 原始数据的过滤
        2.3.3 转录组测序结果
        2.3.4 转录本拼接
        2.3.5 基因功能注释
            2.3.5.1 注释结果汇总
            2.3.5.2 GO分类
            2.3.5.3 KOG分类
            2.3.5.4 KEGG分类
        2.3.6 CDS预测
        2.3.7 SSR分析
        2.3.8 基因表达水平分析
            2.3.8.1 参考序列的比对
            2.3.8.2 基因表达水平分析
        2.3.9 直系同源基因分析
            2.3.9.1 直系同源基因Ka/Ks分析
            2.3.9.2 Ka/Ks直系同源基因GO和KEGG富集分析
    2.4 讨论
    2.5 小结
第三章 北极狐和蓝狐的比较转录组研究
    3.1 材料和试剂
        3.1.1 材料
        3.1.2 试剂
        3.1.3 仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 转录组文库构建及测序
        3.2.2 生物信息学分析
    3.3 实验结果
        3.3.1 总RNA的检测结果
        3.3.2 质控结果
            3.3.2.1 测序分布率检查
            3.3.2.2 碱基含量分布率检查
            3.3.2.3 原始数据过滤
        3.3.3 转录组测序结果
        3.3.4 转录本拼接
        3.3.5 基因功能注释
            3.3.5.1 注释结果汇总
            3.3.5.2 GO分类
            3.3.5.3 KOG分类
            3.3.5.4 KEGG分类
        3.3.6 CDS预测
        3.3.7 SSR分析
        3.3.8 基因表达水平分析
            3.3.8.1 参考序列比对
            3.3.8.2 基因表达水平分析
        3.3.9 直系同源基因分析
            3.3.9.1 直系同源基因Ka/Ks分析
            3.3.9.2 Ka/Ks直系同源基因分析GO和KEGG富集分析
    3.4 讨论
    3.5 小结
第四章 赤狐和银狐的的比较转录组研究
    4.1 材料和试剂
        4.1.1 材料
        4.1.2 试剂
        4.1.3 仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 转录组文库构建及测序
        4.2.2 生物信息学分析
    4.3 结果
        4.3.1 总RNA检测结果
        4.3.2 质控结果
            4.3.2.1 测序分布率检查
            4.3.2.2 碱基含量分布率检查
            4.3.2.3 原始数据的过滤
        4.3.3 转录组测序结果
        4.3.4 转录本拼接
        4.3.5 基因功能注释
            4.3.5.1 注释结果汇总
            4.3.5.2 GO分类
            4.3.5.3 KOG分类
            4.3.5.4 KEGG分类
        4.3.6 CDS预测
        4.3.7 SSR分析
        4.3.8 基因表达水平分析
            4.3.8.1 参考序列的比对
            4.3.8.2 基因表达水平分析
        4.3.9 直系同源基因筛选及Ka/Ks分析
        4.3.10 三种狐属物种同源基因分析
        4.3.11 赤狐和北极狐中适应相关基因的鉴定
    4.4 讨论
    4.5 小结
结论
参考文献
附录
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3642262