沼泽型水牛和河流型水牛染色体水平全基因组组装及比较研究

发布时间：2022-09-30 13:01

　　水牛是一种大型的驯化哺乳动物,分为沼泽型水牛和河流型水牛。沼泽型水牛主要分布在东亚和东南亚,几千年来一直作为稻田中主要的劳动力,拥有强壮的身体、较长使用年限与温顺的性格。河流型水牛主要分布在南亚,其他地区如欧洲、美洲也有养殖,是重要的奶肉品种,生产的水牛奶营养价值大大高与黄牛奶。两种水牛截然不同的特性是千百年来人们长期选育的结果,然而到底是对哪些基因的选择造成了这样不同的特性目前研究还相当缺乏。另一方面这两种水牛没有明显的生殖隔离,但无论是体型、习性还是分布区域都有很大不同,进化上系统发生关系一直存有争议,主要争论在于它们的分化时间和驯化地点,解决这个问题有助于更深刻理解水牛进化。随着农业机械化的发展,沼泽型水牛稻田役用地位降低,如何通过育种对其进行品种改良越来越重要。用基因组学研究来解决驯化物种的育种和进化问题是不可或缺的方法,近年在NCBI上也相继推出多个版本河流型水牛参考基因组序列,但是没有沼泽型水牛基因组序列,并且已发表的组装质量有限,无法满足沼泽型水牛和河流型水牛更深层次的细致分析,本文通过对两种水牛全基因组测序,构建染色体级别高质量基因,运用比较基因组学手段,找到两种水牛基... 

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1 引言
        1.1 水牛基本特征
            1.1.1 中国沼泽型水牛
            1.1.2 南亚河流型水牛
            1.1.3 地中海河流型水牛
        1.2 基因组学研究进展
            1.2.1 牛亚科基因组学进展
            1.2.2 基因组学在育种中的运用
        1.3 测序技术与组装算法的发展
            1.3.1 三代测序技术
            1.3.2 三代序列的组装算法
        1.4 比较基因组学
            1.4.1 种内比较
            1.4.2 种间比较
        1.5 有效群体大小相关研究
            1.5.1 遗传多样性相关概念
            1.5.2 有效群体大小的计算
            1.5.3 历史有效群体大小
            1.5.4 选择对有效群体大小的影响
        1.6 水牛生物学相关问题研究背景
            1.6.1 多胺在肌肉生长中的作用
            1.6.2 热休克蛋白在热应激下的作用
        1.7 研究目的和意义
第二章 水牛全基因组测序与组装
    前言
    2.1 实验分析方法
        2.1.1 采样与数据产生
        2.1.2 K-mer分析
        2.1.3 三代测序组装、纠错以及辅助组装
        2.1.4 组装结果评估
        2.1.5 沼泽型水牛、河流型水牛和黄牛共线性
    2.2 分析结果
        2.2.1 测序结果
        2.2.2 应用K-mer分析评估水牛基因组大小
        2.2.3 基因组组装
        2.2.4 水牛基因组组装效果评估结果
        2.2.5 基因组共线性研究
    2.3 讨论
    2.4 小结
第三章 基因组注释以及近源物种基因家族比较分析
    前言
    3.1 分析方法
        3.1.1 重复序列注释
        3.1.2 转录组测序和转录组注释
        3.1.3 基因预测
        3.1.4 基因功能注释
        3.1.5 非编码RNA注释
        3.1.6 基因家族分析
    3.2 分析结果
        3.2.1 重复序列注释
        3.2.2 蛋白注释结果
        3.2.3 水牛属基因家族扩张
        3.2.4 沼泽型水牛和河流型水牛基因家族扩张
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 水牛属分化以及正选择
    前言
    4.1 分析方法
        4.1.1 哺乳动物系统发生树构建
        4.1.2 沼泽型水牛和河流型水牛分化时间估计
        4.1.3 沼泽型水牛和河流型水牛杂合度计算
        4.1.4 水牛历史有效群体大小估计
        4.1.5 水牛快速进化基因
    4.2 分析结果
        4.2.1 哺乳动物系统发生树
        4.2.2 沼泽型水牛和河流型水牛分化时间估计
        4.2.3 沼泽型水牛和河流型水牛杂合度
        4.2.4 沼泽型水牛和河流型水牛历史有效群体大小
        4.2.5 沼泽型水牛和河流型水牛快速进化基因
    4.3 讨论
    4.4 小结
结论以及创新点
参考文献
缩写
附录
致谢
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本文编号：3683600