虾夷扇贝（Patinopecten yessoensis）近交衰退的生物学效应及遗传机理研究
发布时间：2024-04-12 21:33
近交衰退作为一种重要的遗传学现象，在动植物中广泛存在。由近交而引起的生物适应性衰退一直是进化生物学、物种保护和育种等领域的研究重点。海洋双壳贝类由于其高繁殖力及多样交配系统，正逐渐成为研究近交衰退的良好模式生物。虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)是我国北方重要的经济养殖贝类，近年来养殖群体出现了一定的近交现象，本研究从性状、基因组和转录组三个水平对虾夷扇贝近交衰退的表现、可能的遗传机制、表达谱特点等方面进行研究。 1.虾夷扇贝近交衰退的生物学效应 虾夷扇贝通常是雌雄异体，但在养殖群体中发现了一定比例的雌雄同体现象。本研究利用雌雄同体的虾夷扇贝构建了近交系数为0.5的自交家系，同时构建了近交系数为0.25的F2代家系和普通对照家系，通过记录不同近交系数、在生活史不同阶段的不同性状分析虾夷扇贝中的近交效应。研究发现不同的近交系数对衰退率的影响不同：自交系孵化率的衰退是F2代的6.2倍，自交系幼虫不同阶段存活率、生长性状的衰退较F2家系也分别提高了3.77.8、1.53.1倍。不同性状在近交衰退中的表现也不同，与适应性联系紧...
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
第一节 近交及近交衰退的研究进展
0 引言
1 近交的生物学效应及影响因素
1.1 近交衰退及表现
1.2 影响近交衰退的因素
1.3 近交的积极意义
2 近交衰退遗传机制的两种假说
3 近交相关参数的计算
3.1 近交系数
3.2 近交衰退率
3.3 近交负荷
4 近交对遗传负荷的清除
5 双壳贝类近交效应研究进展
5.1 双壳贝类近交的研究现状及问题
5.2 双壳贝类的性别表现与雌性同体
6 虾夷扇贝概述、雌雄同体现象及研究意义
第二节 SNP 标记及遗传连锁图谱的应用
0 引言
1 SNP 标记概述
1.1 分子标记技术的发展
1.2 SNP 标记的特点
1.3 SNP 的检测方法
1.4 高通量测序技术
1.5 SNP 在遗传研究中的应用
2 遗传连锁图谱
2.1 遗传连锁图谱的构建过程
2.1.1 作图群体
2.1.2 作图标记
2.1.3 连锁分析与作图
2.2 遗传连锁图谱的应用：
2.2.1 基因定位
2.2.2 分子标记辅助育种
2.2.3 比较基因组研究
3 水产动物分子标记及遗传图谱相关研究进展
第三节 转录组水平的差异基因表达分析
0 引言
1 传统差异基因表达分析法
2 高通量差异基因分析方法
2.1 基因芯片技术
2.2 数字基因表达谱（DGE）
3 RNA-Seq 的原理和应用
3.1 RNA-Seq 的概念及原理
3.2 RNA-Seq 的优势
3.3 RNA-Seq 的应用
3.4 基于 RNA-Seq 的数据处理：
4 海洋生物转录组测序研究进展
第四节 本论文研究的目的及意义
第二章 虾夷扇贝自交、近交家系的构建及近交生物学效应
前言
第一节 虾夷扇贝养殖群体自交、近交全同胞家系的构建
1 材料与方法
1.1 材料来源
1.2 亲贝的促熟及催产
1.3 家系的构建与孵化
1.4 选幼及幼虫培育
1.5 稚贝的保苗和养成
1.6 取样及性状测量
1.7 近交系数的计算及数据分析
2 实验结果
2.1 自交家系与 F2家系的近交系数
2.2 受精率和孵化率的比较
2.3 幼虫阶段生长的比较
2.4 幼虫存活率的比较
2.5 养成期生长与存活的比较
3 讨论
3.1 虾夷扇贝自交家系构建的方法与意义
3.2 不同近交组近交衰退的初步表现
第二节 基于不同性状和近交系数的虾夷扇贝近交衰退分析
1 材料与方法
2 实验结果
2.1 近交衰退率的计算
2.2 近交衰退率随不同时期、不同性状的变化特点
2.3 近交负荷荷的计算及及回归分析
3 讨论
3.1 两类不同性状的近交衰退调控方式
3.2 海洋贝类的繁殖特点及自交带来的影响
3.3 清除遗传负荷对维持高杂合度的影响
4 小结
第三章 虾夷扇贝自交家系的 SNP 开发及遗传连锁图谱构建
引言
第一节 基于自交家系的高通量 SNP 开发及偏分离分析
1 实验材料和方法
1.1 实验家系材料
1.2 自交家系子代个体的亲子鉴定
1.3 Illumina 测序文库构建过程
1.3.1 主要仪器及试剂
1.3.2 虾夷扇贝基因组 DNA 的提取
1.3.3 基因组 DNA 酶切
1.3.4 测序接头连接
1.3.5 酶切标签的 PCR 扩增
1.3.6 目的产物切胶回收
1.3.7 接头延伸
1.3.8 产物纯化及浓度测定
1.3.9 Illumina 高通量测序
1.4 测序数据预处理
1.5 SNP 标记的开发及分型
1.6 标记偏分离情况的计算
1.7 不同时期标记分离的验证
2 实验结果
2.1 自交家系子代亲子鉴定
2.2 接头的选择与文库构建
2.3 测序数据预处理与分型
2.4 标记偏分离情况
2.5 偏分离现象的验证
3 讨论
3.1 偏分离现象的主要原因
3.2 合子偏分离与配子偏分离
3.3 显性效应与超显性效应
3.4 不同时期的验证
第二节 基于自交系的高密度遗传连锁图谱构建
1 实验材料和方法
1.1 作图家系及标记
1.2 遗传连锁图谱的构建
1.3 遗传图谱参数和质量的估算
1.4 生长性状的 QTL 定位
1.5 偏分离聚集区（SDR）的分析
2 实验结果
2.1 自交家系的性状特点
2.2 遗传连锁图谱的构建
2.3 QTL 定位
2.4 图谱中的偏分离区域
3 讨论
3.1 图谱中偏分离标记的分布特点
3.2 QTL 定位
3.3 偏分离标记的功能
第四章 自交家系与对照群体的表达谱差异分析
0 前言
1 实验材料及方法
1.1 实验家系及群体
1.2 主要实验用品
1.3 RNA-Seq 表达谱文库构建
1.3.1 虾夷扇贝总 RNA 的提取
1.3.2 mRNA 的获取
1.3.3 RNA-Seq 测序文库构建
1.4 Illumina 测序
1.5 测序数据处理及差异表达基因筛选
1.6 差异基因的注释及富集分析
2 实验结果
2.1 RNA 提取及文库构建
2.2 测序数据质量过滤
2.3 测序数据的总体分析及差异基因筛选
2.3.1 实验重复性分析及基因表达水平分布
2.3.2 差异基因的筛选及注释
2.4 差异基因的功能及富集分析
3 讨论
3.1 数据过滤及比对质量
3.2 基因表达的整体分布趋势及差异基因的筛选
3.3 差异基因的功能注释、分析
3.4 上下调基因功能富集分类
参考文献
英文缩略词表
致谢
个人简历
学术成果
本文编号：3951999
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【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
第一节 近交及近交衰退的研究进展
0 引言
1 近交的生物学效应及影响因素
1.1 近交衰退及表现
1.2 影响近交衰退的因素
1.3 近交的积极意义
2 近交衰退遗传机制的两种假说
3 近交相关参数的计算
3.1 近交系数
3.2 近交衰退率
3.3 近交负荷
4 近交对遗传负荷的清除
5 双壳贝类近交效应研究进展
5.1 双壳贝类近交的研究现状及问题
5.2 双壳贝类的性别表现与雌性同体
6 虾夷扇贝概述、雌雄同体现象及研究意义
第二节 SNP 标记及遗传连锁图谱的应用
0 引言
1 SNP 标记概述
1.1 分子标记技术的发展
1.2 SNP 标记的特点
1.3 SNP 的检测方法
1.4 高通量测序技术
1.5 SNP 在遗传研究中的应用
2 遗传连锁图谱
2.1 遗传连锁图谱的构建过程
2.1.1 作图群体
2.1.2 作图标记
2.1.3 连锁分析与作图
2.2 遗传连锁图谱的应用：
2.2.1 基因定位
2.2.2 分子标记辅助育种
2.2.3 比较基因组研究
3 水产动物分子标记及遗传图谱相关研究进展
第三节 转录组水平的差异基因表达分析
0 引言
1 传统差异基因表达分析法
2 高通量差异基因分析方法
2.1 基因芯片技术
2.2 数字基因表达谱（DGE）
3 RNA-Seq 的原理和应用
3.1 RNA-Seq 的概念及原理
3.2 RNA-Seq 的优势
3.3 RNA-Seq 的应用
3.4 基于 RNA-Seq 的数据处理：
4 海洋生物转录组测序研究进展
第四节 本论文研究的目的及意义
第二章 虾夷扇贝自交、近交家系的构建及近交生物学效应
前言
第一节 虾夷扇贝养殖群体自交、近交全同胞家系的构建
1 材料与方法
1.1 材料来源
1.2 亲贝的促熟及催产
1.3 家系的构建与孵化
1.4 选幼及幼虫培育
1.5 稚贝的保苗和养成
1.6 取样及性状测量
1.7 近交系数的计算及数据分析
2 实验结果
2.1 自交家系与 F2家系的近交系数
2.2 受精率和孵化率的比较
2.3 幼虫阶段生长的比较
2.4 幼虫存活率的比较
2.5 养成期生长与存活的比较
3 讨论
3.1 虾夷扇贝自交家系构建的方法与意义
3.2 不同近交组近交衰退的初步表现
第二节 基于不同性状和近交系数的虾夷扇贝近交衰退分析
1 材料与方法
2 实验结果
2.1 近交衰退率的计算
2.2 近交衰退率随不同时期、不同性状的变化特点
2.3 近交负荷荷的计算及及回归分析
3 讨论
3.1 两类不同性状的近交衰退调控方式
3.2 海洋贝类的繁殖特点及自交带来的影响
3.3 清除遗传负荷对维持高杂合度的影响
4 小结
第三章 虾夷扇贝自交家系的 SNP 开发及遗传连锁图谱构建
引言
第一节 基于自交家系的高通量 SNP 开发及偏分离分析
1 实验材料和方法
1.1 实验家系材料
1.2 自交家系子代个体的亲子鉴定
1.3 Illumina 测序文库构建过程
1.3.1 主要仪器及试剂
1.3.2 虾夷扇贝基因组 DNA 的提取
1.3.3 基因组 DNA 酶切
1.3.4 测序接头连接
1.3.5 酶切标签的 PCR 扩增
1.3.6 目的产物切胶回收
1.3.7 接头延伸
1.3.8 产物纯化及浓度测定
1.3.9 Illumina 高通量测序
1.4 测序数据预处理
1.5 SNP 标记的开发及分型
1.6 标记偏分离情况的计算
1.7 不同时期标记分离的验证
2 实验结果
2.1 自交家系子代亲子鉴定
2.2 接头的选择与文库构建
2.3 测序数据预处理与分型
2.4 标记偏分离情况
2.5 偏分离现象的验证
3 讨论
3.1 偏分离现象的主要原因
3.2 合子偏分离与配子偏分离
3.3 显性效应与超显性效应
3.4 不同时期的验证
第二节 基于自交系的高密度遗传连锁图谱构建
1 实验材料和方法
1.1 作图家系及标记
1.2 遗传连锁图谱的构建
1.3 遗传图谱参数和质量的估算
1.4 生长性状的 QTL 定位
1.5 偏分离聚集区（SDR）的分析
2 实验结果
2.1 自交家系的性状特点
2.2 遗传连锁图谱的构建
2.3 QTL 定位
2.4 图谱中的偏分离区域
3 讨论
3.1 图谱中偏分离标记的分布特点
3.2 QTL 定位
3.3 偏分离标记的功能
第四章 自交家系与对照群体的表达谱差异分析
0 前言
1 实验材料及方法
1.1 实验家系及群体
1.2 主要实验用品
1.3 RNA-Seq 表达谱文库构建
1.3.1 虾夷扇贝总 RNA 的提取
1.3.2 mRNA 的获取
1.3.3 RNA-Seq 测序文库构建
1.4 Illumina 测序
1.5 测序数据处理及差异表达基因筛选
1.6 差异基因的注释及富集分析
2 实验结果
2.1 RNA 提取及文库构建
2.2 测序数据质量过滤
2.3 测序数据的总体分析及差异基因筛选
2.3.1 实验重复性分析及基因表达水平分布
2.3.2 差异基因的筛选及注释
2.4 差异基因的功能及富集分析
3 讨论
3.1 数据过滤及比对质量
3.2 基因表达的整体分布趋势及差异基因的筛选
3.3 差异基因的功能注释、分析
3.4 上下调基因功能富集分类
参考文献
英文缩略词表
致谢
个人简历
学术成果
本文编号：3951999
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/scyylw/3951999.html