松江鲈（Trachidermus fasciatus）全基因组序列分析及盐度适应机制初探
发布时间：2020-12-15 12:17
鱼类的渗透调节是一项重要的动态平衡过程,对鱼类的生存具有极其重要的意义。但到目前为止,关于鱼类盐度适应机制的研究进展仍处于起步阶段。松江鲈（Trachidermus fasciatus）为河海洄游性鱼类,适盐范围广,本研究拟选择松江鲈作为研究对象,开展鱼类盐度适应机制的研究。本论文首次开展了松江鲈鱼的全基因组测序,利用生物信息学技术对其进行了组装注释,评估了基因组质量,分析了基因组结构、蛋白编码基因构成及其特征,从比较基因组角度,对松江鲈基因组中发生显著扩张与收缩基因家族类别和受正选择基因进行了鉴定和功能解析,筛选出盐度耐受相关的基因,为进一步研究其盐度适应的基因组学机制奠定基础;同时开展了盐度胁迫下松江路各组织的转录组学分析,获得了松江鲈丰富的转录组信息,筛选和鉴定了盐度适应相关候选基因,并对既发生扩张与收缩或受到正选择,又在盐度胁迫下差异表达的盐度耐受关键基因进行了进一步的解析,主要研究结果如下:1.采用de novo测序技术对松江鲈基因组序列进行测定,通过Wtdbg2软件对基因组序列进行组装,获得了完整的松江鲈基因组序列。组装获得松江鲈的基因组大小为556Mb,Contig N5...
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
松江鲈基因组单碱基质量分布图
第二章松江鲈全基因组序列分析及盐度耐受基因筛选192.2.1.2Reads总体质量分布利用Fastqc对松江鲈基因组测序的Reads总体质量分布进行评估，结果如图2.2所示，reads整体质量值集中在高分区域（≥28），其中分值为36的reads数目最多，且在低分区域没有观察的明显的峰值，证明原始数据质量良好。图2.2松江鲈基因组测序Reads总体质量分布统计图注:横坐标表示的是质量分值，纵坐标表示的是每个分值对应的reads数目。Figure2.2DistributionstatisticsoftheoverallqualitydistributionoftheReadsofTrachidermusfasciatusgenomesequencing.Note:Theabscissaindicatesthepositionofthebase,andtheordinateindicatesthepercentagecontentofthebase.Thebrokenlinesindifferentcolorsrepresentthepercentageofdifferentbases,andthered,blue,green,andgraylinesrepresentthebasesT,C,A,andG,respectively.2.2.1.3Reads碱基分布利用Fastqc对松江鲈基因组测序Reads碱基分布状况进行评估，结果如图2.3所示，A、T、C、G四种碱基在松江鲈基因组测序Reads中的分布整体比较均匀，折线A与T平行且接近，折线G与C平行且接近，说明AT之间碱基含量相近，GC之间碱基含量相近。其中，A和T的总含量（～60%）略高于G和C总含量（～40%），与其它物种基因组观测的结果类似。但在图2.3中我们也观察到四种碱基分布折线前端均发生了无规则的波动，碱基组成分布比较杂。这可能是因为在测序时，测序仪刚开始状态不稳定，且在reads5’-端有构建文库时引入的引物，其序列固定，导致结果测序结果会出现难以避免的频率偏差。根据分析结果，我们将切除reads5’-端5-10bp的序列，以保证后续分析的数据质量。
第二章松江鲈全基因组序列分析及盐度耐受基因筛选20图2..3松江鲈基因组测序Reads的碱基分布统计图注：横坐标表示的是碱基的位置，纵坐标表示的是碱基的百分比含量。不同颜色的折线表示不同碱基的组成百分比，红色、蓝色、绿色、灰色线条分别代表碱基T、C、A、G。Figure2..3BasesdistributionstatisticsforeachpositionoftheReadsofTrachidermusfasciatusgenomesequencing.Note:Theabscissaindicatesthepositionofthebase,andtheordinateindicatesthepercentagecontentofthebase.Thebrokenlinesindifferentcolorsrepresentthepercentageofdifferentbases,andthered,blue,green,andgraylinesrepresentthebasesT,C,A,andG,respectively.2.2.1.4Reads平均G、C含量分布利用Fastqc对松江鲈基因组测序Reads平均G、C含量分布进行统计，结果如图2.4所示，由图中可知，基因组测序原始数据的平均G、C含量在43%左右。实际分布曲线为单峰，表示测序样品无污染，与理论分布曲线相比，峰值高度无明显差异，两者的峰的整体坡度情况没有明显差异，说明测序文库没有被污染或是存在部分reads构成的子集偏差，序列整体质量较好。图2.4松江鲈基因组测序Reads平均GC含量分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼类基因组研究十年回顾与展望[J]. 陈松林,徐文腾,刘洋. 水产学报. 2019(01)
[2]仿刺参7个盐度相关基因在低盐胁迫下的表达模式[J]. 商艳鹏,田燚,李晓雨,蒋亚男,常亚青. 中国农业科技导报. 2018(11)
[3]卵形鲳鲹AQP1a分子特征及其对急性盐度胁迫的表达响应[J]. 赵超平,郭华阳,张健,朱克诚,郭梁,张楠,刘宝锁,杨静文,张殿昌. 南方水产科学. 2018(04)
[4]基因组学技术及其在水产动物研究中的应用综述[J]. 张思源,欧江涛,王资生,柴志欣,钟金城. 江苏农业科学. 2017(15)
[5]基于转录组测序对翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)2种肌球蛋白重链基因的克隆与分析[J]. 陈之航,董浚键,孙成飞,田园园,叶星. 渔业科学进展. 2017(03)
[6]海洋鱼类种群基因组学研究进展[J]. 柳莹,高丽,冯俊荣. 生物技术通报. 2016(11)
[7]低盐胁迫对大底鳉(Fundulus grandis)血浆渗透压、鳃上皮细胞形态和通道蛋白mRNA表达的影响[J]. 关颖,GALVEZ Fernando,张国霞,张胜卿. 生态科学. 2016(05)
[8]硬骨鱼类对盐度变化的适应及其渗透压调节机制的研究进展[J]. 黄丽聪. 科技创新导报. 2016(09)
[9]低盐胁迫对褐牙鲆成鱼血浆渗透压、皮质醇、生长激素和催乳素的影响[J]. 贾倩倩,吕为群. 上海海洋大学学报. 2016(01)
[10]盐度对新吉富罗非鱼血液部分理化指标的影响[J]. 田梦园,梁拥军,郭振,周宾龙,杨广. 湖北农业科学. 2015(10)
博士论文
[1]暗纹东方鲀耐受盐度能力的环境因子效应及其在转录组学水平上的差异[D]. 王骏.南京师范大学 2018
[2]基于组学的刀鲚群体产卵不同步分子机制研究[D]. 徐钢春.南京农业大学 2017
[3]花鳗鲡（Anguilla marmorata）幼鳗盐度适应的分子机制研究[D]. 贾一何.南京师范大学 2015
[4]蛋白质在不同界面的识别、吸附及稳定性研究[D]. 陈欣.浙江大学 2009
硕士论文
[1]鱼类基因组中Tc1/Mariner转座子的鉴定与演化分析[D]. 赵连鹏.西南大学 2019
[2]小黄鱼与大黄鱼比较基因组及生长相关性状研究[D]. 王一凡.浙江海洋大学 2018
[3]卵形鲳鲹盐度适应调控机制研究[D]. 赵超平.上海海洋大学 2018
[4]原核基因组基因序列相似分析及其对基因预测结果的影响[D]. 陈清利.山东师范大学 2015
[5]两种罗非鱼6月龄性腺转录组比较及NR超家族生物信息学分析[D]. 程云英.西南大学 2015
[6]基于转录组数据的鮸鱼分子标记筛选及基因差异表达分析[D]. 车荣波.浙江海洋学院 2015
[7]银鲳渗透压调节机制的相关研究[D]. 张晨捷.上海海洋大学 2014
[8]基于转录组测序技术的大银鱼胚胎盐胁迫适应分子机理研究[D]. 宋慧.山西农业大学 2014
[9]髭鲷属鱼类分类地位研究以及鲈形目分化时间估算[D]. 魏涛.浙江海洋学院 2014
[10]水流紊动对鱼类影响实验研究[D]. 王得祥.河海大学 2007
本文编号：2918250
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
松江鲈基因组单碱基质量分布图
第二章松江鲈全基因组序列分析及盐度耐受基因筛选192.2.1.2Reads总体质量分布利用Fastqc对松江鲈基因组测序的Reads总体质量分布进行评估，结果如图2.2所示，reads整体质量值集中在高分区域（≥28），其中分值为36的reads数目最多，且在低分区域没有观察的明显的峰值，证明原始数据质量良好。图2.2松江鲈基因组测序Reads总体质量分布统计图注:横坐标表示的是质量分值，纵坐标表示的是每个分值对应的reads数目。Figure2.2DistributionstatisticsoftheoverallqualitydistributionoftheReadsofTrachidermusfasciatusgenomesequencing.Note:Theabscissaindicatesthepositionofthebase,andtheordinateindicatesthepercentagecontentofthebase.Thebrokenlinesindifferentcolorsrepresentthepercentageofdifferentbases,andthered,blue,green,andgraylinesrepresentthebasesT,C,A,andG,respectively.2.2.1.3Reads碱基分布利用Fastqc对松江鲈基因组测序Reads碱基分布状况进行评估，结果如图2.3所示，A、T、C、G四种碱基在松江鲈基因组测序Reads中的分布整体比较均匀，折线A与T平行且接近，折线G与C平行且接近，说明AT之间碱基含量相近，GC之间碱基含量相近。其中，A和T的总含量（～60%）略高于G和C总含量（～40%），与其它物种基因组观测的结果类似。但在图2.3中我们也观察到四种碱基分布折线前端均发生了无规则的波动，碱基组成分布比较杂。这可能是因为在测序时，测序仪刚开始状态不稳定，且在reads5’-端有构建文库时引入的引物，其序列固定，导致结果测序结果会出现难以避免的频率偏差。根据分析结果，我们将切除reads5’-端5-10bp的序列，以保证后续分析的数据质量。
第二章松江鲈全基因组序列分析及盐度耐受基因筛选20图2..3松江鲈基因组测序Reads的碱基分布统计图注：横坐标表示的是碱基的位置，纵坐标表示的是碱基的百分比含量。不同颜色的折线表示不同碱基的组成百分比，红色、蓝色、绿色、灰色线条分别代表碱基T、C、A、G。Figure2..3BasesdistributionstatisticsforeachpositionoftheReadsofTrachidermusfasciatusgenomesequencing.Note:Theabscissaindicatesthepositionofthebase,andtheordinateindicatesthepercentagecontentofthebase.Thebrokenlinesindifferentcolorsrepresentthepercentageofdifferentbases,andthered,blue,green,andgraylinesrepresentthebasesT,C,A,andG,respectively.2.2.1.4Reads平均G、C含量分布利用Fastqc对松江鲈基因组测序Reads平均G、C含量分布进行统计，结果如图2.4所示，由图中可知，基因组测序原始数据的平均G、C含量在43%左右。实际分布曲线为单峰，表示测序样品无污染，与理论分布曲线相比，峰值高度无明显差异，两者的峰的整体坡度情况没有明显差异，说明测序文库没有被污染或是存在部分reads构成的子集偏差，序列整体质量较好。图2.4松江鲈基因组测序Reads平均GC含量分布图
【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼类基因组研究十年回顾与展望[J]. 陈松林,徐文腾,刘洋. 水产学报. 2019(01)
[2]仿刺参7个盐度相关基因在低盐胁迫下的表达模式[J]. 商艳鹏,田燚,李晓雨,蒋亚男,常亚青. 中国农业科技导报. 2018(11)
[3]卵形鲳鲹AQP1a分子特征及其对急性盐度胁迫的表达响应[J]. 赵超平,郭华阳,张健,朱克诚,郭梁,张楠,刘宝锁,杨静文,张殿昌. 南方水产科学. 2018(04)
[4]基因组学技术及其在水产动物研究中的应用综述[J]. 张思源,欧江涛,王资生,柴志欣,钟金城. 江苏农业科学. 2017(15)
[5]基于转录组测序对翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)2种肌球蛋白重链基因的克隆与分析[J]. 陈之航,董浚键,孙成飞,田园园,叶星. 渔业科学进展. 2017(03)
[6]海洋鱼类种群基因组学研究进展[J]. 柳莹,高丽,冯俊荣. 生物技术通报. 2016(11)
[7]低盐胁迫对大底鳉(Fundulus grandis)血浆渗透压、鳃上皮细胞形态和通道蛋白mRNA表达的影响[J]. 关颖,GALVEZ Fernando,张国霞,张胜卿. 生态科学. 2016(05)
[8]硬骨鱼类对盐度变化的适应及其渗透压调节机制的研究进展[J]. 黄丽聪. 科技创新导报. 2016(09)
[9]低盐胁迫对褐牙鲆成鱼血浆渗透压、皮质醇、生长激素和催乳素的影响[J]. 贾倩倩,吕为群. 上海海洋大学学报. 2016(01)
[10]盐度对新吉富罗非鱼血液部分理化指标的影响[J]. 田梦园,梁拥军,郭振,周宾龙,杨广. 湖北农业科学. 2015(10)
博士论文
[1]暗纹东方鲀耐受盐度能力的环境因子效应及其在转录组学水平上的差异[D]. 王骏.南京师范大学 2018
[2]基于组学的刀鲚群体产卵不同步分子机制研究[D]. 徐钢春.南京农业大学 2017
[3]花鳗鲡（Anguilla marmorata）幼鳗盐度适应的分子机制研究[D]. 贾一何.南京师范大学 2015
[4]蛋白质在不同界面的识别、吸附及稳定性研究[D]. 陈欣.浙江大学 2009
硕士论文
[1]鱼类基因组中Tc1/Mariner转座子的鉴定与演化分析[D]. 赵连鹏.西南大学 2019
[2]小黄鱼与大黄鱼比较基因组及生长相关性状研究[D]. 王一凡.浙江海洋大学 2018
[3]卵形鲳鲹盐度适应调控机制研究[D]. 赵超平.上海海洋大学 2018
[4]原核基因组基因序列相似分析及其对基因预测结果的影响[D]. 陈清利.山东师范大学 2015
[5]两种罗非鱼6月龄性腺转录组比较及NR超家族生物信息学分析[D]. 程云英.西南大学 2015
[6]基于转录组数据的鮸鱼分子标记筛选及基因差异表达分析[D]. 车荣波.浙江海洋学院 2015
[7]银鲳渗透压调节机制的相关研究[D]. 张晨捷.上海海洋大学 2014
[8]基于转录组测序技术的大银鱼胚胎盐胁迫适应分子机理研究[D]. 宋慧.山西农业大学 2014
[9]髭鲷属鱼类分类地位研究以及鲈形目分化时间估算[D]. 魏涛.浙江海洋学院 2014
[10]水流紊动对鱼类影响实验研究[D]. 王得祥.河海大学 2007
本文编号：2918250
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