莫氏巴贝斯虫物理图谱的绘制及系统发育分析
本文关键词:莫氏巴贝斯虫物理图谱的绘制及系统发育分析
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【摘要】:巴贝斯虫病是由巴贝斯虫寄生于动物的红细胞中经蜱传播而引起的一种血液原虫病,可大范围的感染牛、羊、马、犬等动物。可在热带、亚热带以及温带地区传播,传播范围广,患病后动物表现出发热、黄疸、溶血性贫血和血红蛋白尿等临床病症。一旦受到感染,便很难根除,该病的传播对世界养殖业造成严重的影响。目前在巴贝斯虫的入侵、致病、传播及诊断、防控技术方面取得了很大进展,但在分子机制、基因水平上的研究相对较少,高通量测序技术的出现,为该病的研究提供了新的契机。本研究依在我国危害范围大的羊巴贝斯虫未定种新疆株和莫氏巴贝斯虫临潭株为研究对象,采用虫体体外培养,接种方式感染除脾羊进行繁殖,采集羊血液中的虫体并进行纯化处理,获得处于裂殖子阶段的虫体,将获得的虫体进行低熔点琼脂糖包埋,用蛋白酶K对包埋块进行消化处理,获得鉴定虫体完整性的虫体基因组DNA;利用PFGE电泳技术分析两种虫体染色体大小及条数;利用Pacbio三代高通量测序技术进行全基因组序列的测定,并与NCBI公布的部分顶复门寄生虫的单拷贝基因进行比对,得到两种巴贝斯虫系统发育树;通过已有的莫氏巴贝斯虫临潭株基因组第三代测序拼接数据,选取四条测序拼接较大的Scaffold,每间隔50kb设计一对引物,共设计了221对引物,利用已建好的莫氏巴贝斯虫临潭株的细菌人工染色体BAC文库,采用酶切指纹图谱法进行筛选,获得阳性克隆之间的重叠关系。研究结果表明:通过核型分析发现两种巴贝斯虫均有4条染色体,莫氏巴贝斯虫临潭株基因组大小约为11.1Mb,羊巴贝斯虫未定种新疆株基因组大小约为7.0Mb,大小差异明显,且基因大小都小于测序拼接数据;通过与部分顶复门原虫的单拷贝基因比对,得到羊巴贝斯虫未定种新疆株与牛巴贝斯虫的亲缘性较近,莫氏巴贝斯虫临潭株与双芽巴贝斯虫的亲缘关系较近;通过对莫氏巴贝斯虫临潭株BAC文库(约1.4万个PCR)筛选和酶切指纹图谱验证,获得了230个阳性克隆,初步完成了总长度约为11.3Mb的4条Scaffold物理图谱的搭建工作;通过阳性克隆筛选发现在已有的拼接数据中,3对引物出现实际目的片段大小与预期存在差异;5对引物没有筛选到阳性克隆。说明测序结果数据中可能有错误存在,需进一步进行验证工作。该研究还初步完成了莫氏巴贝斯虫临潭株克隆系G7的基因组物理图谱绘制及测序数据拼接验证工作,为下一步精细物理图谱和序列图谱的绘制打下了坚实的基础性工作。
【关键词】:巴贝斯虫 染色体 核型分析 系统发育分析 物理图谱
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S852.7
【目录】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 文献综述10-17
- 第一章 巴贝斯虫及基因组图谱进展10-17
- 1.1 巴贝斯虫研究进展10-12
- 1.1.1 巴贝斯虫概述10
- 1.1.2 巴贝斯虫病概述10-11
- 1.1.3 巴贝斯虫研究现状11-12
- 1.1.4 巴贝斯虫基因组相关研究12
- 1.2 基因组图谱简介12-14
- 1.2.1 基因组图谱概述12-13
- 1.2.2 遗传图谱13
- 1.2.3 物理图谱13
- 1.2.4 序列图谱13-14
- 1.3 物理图谱的构建14-16
- 1.3.1 基因文库构建14-15
- 1.3.2 克隆重叠群构建15-16
- 1.4 本研究目的和意义16-17
- 试验研究17-47
- 第二章 两种羊巴贝斯虫的系统发育分析17-25
- 2.1 材料和方法17-20
- 2.1.1、试验虫体17
- 2.1.2 主要仪器设备17-18
- 2.1.3 主要试剂18
- 2.1.4 主要溶液的配制18
- 2.1.5 虫体的纯化18
- 2.1.6 高分子量基因组DNA包埋块的包埋与消化18-19
- 2.1.7 包埋块中DNA的纯化19
- 2.1.8 大片段DNA包埋块完整性检测19
- 2.1.9 核型分析19-20
- 2.1.10 基因家族分析20
- 2.1.11 系统发育分析20
- 2.2 结果20-23
- 2.2.1 大片段DNA包埋块完整性检测20-21
- 2.2.2 核型分析21
- 2.2.3 基因家族分析21-23
- 2.2.4 系统发育分析23
- 2.3 讨论23-24
- 2.4 小结24-25
- 第三章 莫氏巴贝斯虫物理图谱的绘制25-47
- 3.1 材料和方法25-29
- 3.1.1 主要仪器25
- 3.1.2 主要试剂25
- 3.1.3 主要溶液的配制25-26
- 3.1.4 BAC文库26
- 3.1.5 莫氏巴贝斯虫临潭株基因组的提取26-27
- 3.1.6 莫氏巴贝斯虫临潭株BAC文库的复制27
- 3.1.7 BAC文库384孔板板池、行库、列库混合质粒的提取27-28
- 3.1.8 BAC文库中单克隆质粒的提取28
- 3.1.9 文库的筛选28-29
- 3.1.10 阳性克隆酶切指纹图谱验证及重叠群搭建29
- 3.2 实验结果29-46
- 3.2.1 三代测序数据结果及分析29-30
- 3.2.2 引物设计及筛选结果30-41
- 3.2.3 阳性克隆酶切指纹图谱分析及重叠群搭建41-46
- 3.3 讨论46
- 3.4 小结46-47
- 结论47-48
- 参考文献48-55
- 致谢55-56
- 作者简介56
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