内蒙古绒山羊不同毛被类型性状变异及其分子遗传机制的研究
发布时间：2021-04-19 22:59
内蒙古绒山羊是我国著名的绒、肉兼用型地方优良山羊品种,经过30多年的系统选育工作,其不仅以绒毛品质优良闻名于世界,而且产绒量在所有绒山羊品种中亦具有明显优势。随着选育目标转变和市场需求变化,优质绒毛纤维生产是目前绒山羊育种的主要目标,在保持产绒量的同时如何降低绒纤维细度性状是今后分子生物学和数量遗传育种研究的主要方向。在生产实践及本课题组前期研究中发现,绒山羊群体中毛被类型存在遗传多样性,统计学和遗传参数估计表明,粗毛纤维性状与绒毛品质性状存在一定的遗传相关和表型相关,长毛型在各绒毛经济性状等方面具有优势。但关于毛被类型的性状变异的调控机制和遗传机理尚不清楚,在一定程度上阻碍了绒山羊的遗传改良进展。高通量测序技术的不断成熟以及测序成本的不断降低,为从多组学的角度解析复杂性状的遗传机制提供了可能。本研究以2018-2019年内蒙古亿维白绒山羊有限责任公司（原内蒙古白绒山羊种羊场）4-5月份生产性能测定数据记录为基础,通过毛被类型的详细表型观测描述、系谱记录信息、绒毛纤维的实验室测量、全基因组DNA重测序以及皮肤毛囊周期转录组测序等数据的综合挖掘分析,揭示毛被类型表型特征、遗传方式、遗传基...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 哺乳动物被毛的起源与演化
1.2 哺乳动物被毛的生物学特征与开发利用
1.2.1 哺乳动物被毛的生物学特征
1.2.2 哺乳动物被毛的开发利用
1.3 哺乳动物皮肤毛囊的生物学特征
1.4 皮肤毛囊发生发育的基本规律
1.4.1 毛囊的形态发生过程
1.4.2 毛囊的周期性变化过程
1.4.3 皮肤毛囊与绒毛生长发育的相关因子
1.5 山羊起源与绒山羊遗传资源现状
1.6 动物毛被特征多样性研究进展
1.6.1 哺乳动物毛被特征多样性及其遗传基础
1.6.2 绒山羊毛被类型多样性研究进展
1.7 遗传标记种类
1.8 高通量测序技术及其在山羊中的研究应用
1.8.1 全基因组重测序
1.8.2 转录组测序
1.8.3 基因芯片
1.9 家畜育种的理论方法与生物技术
1.10 本文研究的目的、意义和内容方法
1.11 技术路线图
2 研究一 内蒙古绒山羊不同被毛类型的性状差异分析
2.1 前言
2.2 试验材料
2.3 试验方法
2.3.1 检测指标
2.3.2 数据处理与统计分析
2.4 结果与分析
2.4.1 不同毛被类型绒山羊的表型特征描述
2.4.2 不同毛被类型绒毛样品的实验室观察
2.4.3 毛被类型的遗传方式
2.4.4 不同年龄毛被类型的比例
2.4.5 不同毛被类型的特征分布
2.4.6 不同毛被类型对产绒量、绒厚和抓绒后体重的影响
2.4.7 不同毛被类型极端个体表型性状的统计与方差分析
2.5 讨论
2.5.1 不同毛被类型的分布与遗传方式
2.5.2 不同毛被类型的绒毛品质差异
2.6 小结
3 研究二 内蒙古绒山羊的遗传变异检测及FST分化位点的挖掘研究
3.1 前言
3.2 试验材料
3.3 试验方法
3.3.1 基因组DNA的提取
3.3.2 全基因组测序
3.3.3 基因组遗传变异检测与注释
3.3.4 功能突变的基因注释与GO/KEGG富集分析
3.3.5 全基因组SNP位点FST筛选与GO/KEGG富集分析
3.4 结果与分析
3.4.1 DNA提取结果
3.4.2 测序质量与结果统计
3.4.3 遗传变异的基因组区域分布特征
3.4.4 错义突变SNP基因注释与GO/KEGG研究
3.4.5 移码突变InDels的基因注释与GO/KEGG功能研究
3.4.6 功能突变的韦恩图分析
ST分布特征"> 3.4.7 全基因组SNP位点FST分布特征
3.4.8 FST遗传分化SNP位点的基因组区域注释
3.4.9 候选基因的GO功能注释与KEGG富集分析
3.5 讨论
3.5.1 遗传变异的基因组特征
3.5.2 错义突变基因的挖掘分析
3.5.3 移码突变基因的挖掘分析
3.5.4 具有移码突变和错义突变基因的挖掘分析
3.5.5 遗传分化较大的候选基因
3.5.6 FGF5基因突变信息
3.6 小结
4 研究三 绒山羊不同毛被类型的全基因组扫描分析
4.1 前言
4.2 试验材料
4.3 试验方法
4.3.1 连锁不平衡分析
4.3.2 群体遗传结构分析
4.3.3 全基因组选择信号扫描分析
4.3.4 受选择基因的GO功能注释与KEGG富集分析
4.4 结果与分析
4.4.1 群体遗传结构特征
4.4.2 不同毛被绒山羊选择信号
4.4.3 长毛型绒山羊受选择基因的功能富集分析
4.4.4 短毛型绒山羊受选择基因的功能富集分析
4.5 讨论
4.5.1 绒山羊遗传结构特征
4.5.2 长毛型绒山羊的受选择候选基因
4.5.3 短毛型绒山羊的受选择候选基因
4.5.4 共有的受选择基因
4.6 小结
5 研究四 绒山羊不同毛被类型及毛长的全基因组关联分析
5.1 前言
5.2 试验材料
5.3 试验方法
5.3.1 不同毛被类型的试验-对照GWAS分析
5.3.2 毛长性状的混合线性模型分析
5.4 结果与分析
5.4.1 典型毛被类型表型描述性统计分析结果
5.4.2 不同毛被类型的GWAS分析
5.4.3 不同毛被类型的候选基因的蛋白互作分析
5.4.4 毛长性状的GWAS
5.4.5 毛长候选基因的GO功能注释与KEGG富集分析
5.5 讨论
5.5.1 毛被类型GWAS的候选基因
5.5.2 毛长性状GWAS的候选基因
5.6 小结
6 研究五 整合GWAS和WGCNA分析挖掘毛被类型相关的候选基因
6.1 前言
6.2 试验材料
6.3 试验方法
6.3.1 数据筛选与获得
6.3.2 权重共表达网络构建
6.3.3 毛被类型相关模块的筛选及基因表达模式分析
6.3.4 模块基因的GO/KEGG富集分析
6.3.5 模块基因互作网络关系图的构建
6.3.6 基因蛋白-蛋白互作网络构建
6.4 结果与分析
6.4.1 权重基因共表达网络的构建
6.4.2 共表达网络构建及模块筛选
6.4.3 模块基因表达模式分析
6.4.4 模块基因GO功能注释与KEGG富集分析
6.4.5 基因网络关系图
6.4.6 蛋白-蛋白互作网络分析
6.5 讨论
6.5.1 WGCNA的Yellow模块的候选基因
6.5.2 候选基因的功能分析
6.5.3 共有基因的潜在功能研究
6.6 小结
7 研究六 候选基因的表达趋势及与毛被类型的关联分析验证
7.1 前言
7.2 试验材料
7.3 试验方法
7.3.1 候选基因的RPKM表达趋势分析
7.3.2 DNA提取与质检
7.3.3 引物设计
7.3.4 PCR反应
7.3.5 Sanger测序
7.3.6 相关性统计分析
7.4 结果与分析
7.4.1 样本DNA质量与完整性
7.4.2 Sanger测序结果
7.4.3 候选基因的表达趋势分析
7.4.4 候选SNP位点与毛被类型关联分析
7.5 讨论
7.6 小结
8 全文主要研究结论
9 展望
致谢
参考文献
附录
作者简介
本文编号：3148476
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 哺乳动物被毛的起源与演化
1.2 哺乳动物被毛的生物学特征与开发利用
1.2.1 哺乳动物被毛的生物学特征
1.2.2 哺乳动物被毛的开发利用
1.3 哺乳动物皮肤毛囊的生物学特征
1.4 皮肤毛囊发生发育的基本规律
1.4.1 毛囊的形态发生过程
1.4.2 毛囊的周期性变化过程
1.4.3 皮肤毛囊与绒毛生长发育的相关因子
1.5 山羊起源与绒山羊遗传资源现状
1.6 动物毛被特征多样性研究进展
1.6.1 哺乳动物毛被特征多样性及其遗传基础
1.6.2 绒山羊毛被类型多样性研究进展
1.7 遗传标记种类
1.8 高通量测序技术及其在山羊中的研究应用
1.8.1 全基因组重测序
1.8.2 转录组测序
1.8.3 基因芯片
1.9 家畜育种的理论方法与生物技术
1.10 本文研究的目的、意义和内容方法
1.11 技术路线图
2 研究一 内蒙古绒山羊不同被毛类型的性状差异分析
2.1 前言
2.2 试验材料
2.3 试验方法
2.3.1 检测指标
2.3.2 数据处理与统计分析
2.4 结果与分析
2.4.1 不同毛被类型绒山羊的表型特征描述
2.4.2 不同毛被类型绒毛样品的实验室观察
2.4.3 毛被类型的遗传方式
2.4.4 不同年龄毛被类型的比例
2.4.5 不同毛被类型的特征分布
2.4.6 不同毛被类型对产绒量、绒厚和抓绒后体重的影响
2.4.7 不同毛被类型极端个体表型性状的统计与方差分析
2.5 讨论
2.5.1 不同毛被类型的分布与遗传方式
2.5.2 不同毛被类型的绒毛品质差异
2.6 小结
3 研究二 内蒙古绒山羊的遗传变异检测及FST分化位点的挖掘研究
3.1 前言
3.2 试验材料
3.3 试验方法
3.3.1 基因组DNA的提取
3.3.2 全基因组测序
3.3.3 基因组遗传变异检测与注释
3.3.4 功能突变的基因注释与GO/KEGG富集分析
3.3.5 全基因组SNP位点FST筛选与GO/KEGG富集分析
3.4 结果与分析
3.4.1 DNA提取结果
3.4.2 测序质量与结果统计
3.4.3 遗传变异的基因组区域分布特征
3.4.4 错义突变SNP基因注释与GO/KEGG研究
3.4.5 移码突变InDels的基因注释与GO/KEGG功能研究
3.4.6 功能突变的韦恩图分析
ST分布特征"> 3.4.7 全基因组SNP位点FST分布特征
3.4.8 FST遗传分化SNP位点的基因组区域注释
3.4.9 候选基因的GO功能注释与KEGG富集分析
3.5 讨论
3.5.1 遗传变异的基因组特征
3.5.2 错义突变基因的挖掘分析
3.5.3 移码突变基因的挖掘分析
3.5.4 具有移码突变和错义突变基因的挖掘分析
3.5.5 遗传分化较大的候选基因
3.5.6 FGF5基因突变信息
3.6 小结
4 研究三 绒山羊不同毛被类型的全基因组扫描分析
4.1 前言
4.2 试验材料
4.3 试验方法
4.3.1 连锁不平衡分析
4.3.2 群体遗传结构分析
4.3.3 全基因组选择信号扫描分析
4.3.4 受选择基因的GO功能注释与KEGG富集分析
4.4 结果与分析
4.4.1 群体遗传结构特征
4.4.2 不同毛被绒山羊选择信号
4.4.3 长毛型绒山羊受选择基因的功能富集分析
4.4.4 短毛型绒山羊受选择基因的功能富集分析
4.5 讨论
4.5.1 绒山羊遗传结构特征
4.5.2 长毛型绒山羊的受选择候选基因
4.5.3 短毛型绒山羊的受选择候选基因
4.5.4 共有的受选择基因
4.6 小结
5 研究四 绒山羊不同毛被类型及毛长的全基因组关联分析
5.1 前言
5.2 试验材料
5.3 试验方法
5.3.1 不同毛被类型的试验-对照GWAS分析
5.3.2 毛长性状的混合线性模型分析
5.4 结果与分析
5.4.1 典型毛被类型表型描述性统计分析结果
5.4.2 不同毛被类型的GWAS分析
5.4.3 不同毛被类型的候选基因的蛋白互作分析
5.4.4 毛长性状的GWAS
5.4.5 毛长候选基因的GO功能注释与KEGG富集分析
5.5 讨论
5.5.1 毛被类型GWAS的候选基因
5.5.2 毛长性状GWAS的候选基因
5.6 小结
6 研究五 整合GWAS和WGCNA分析挖掘毛被类型相关的候选基因
6.1 前言
6.2 试验材料
6.3 试验方法
6.3.1 数据筛选与获得
6.3.2 权重共表达网络构建
6.3.3 毛被类型相关模块的筛选及基因表达模式分析
6.3.4 模块基因的GO/KEGG富集分析
6.3.5 模块基因互作网络关系图的构建
6.3.6 基因蛋白-蛋白互作网络构建
6.4 结果与分析
6.4.1 权重基因共表达网络的构建
6.4.2 共表达网络构建及模块筛选
6.4.3 模块基因表达模式分析
6.4.4 模块基因GO功能注释与KEGG富集分析
6.4.5 基因网络关系图
6.4.6 蛋白-蛋白互作网络分析
6.5 讨论
6.5.1 WGCNA的Yellow模块的候选基因
6.5.2 候选基因的功能分析
6.5.3 共有基因的潜在功能研究
6.6 小结
7 研究六 候选基因的表达趋势及与毛被类型的关联分析验证
7.1 前言
7.2 试验材料
7.3 试验方法
7.3.1 候选基因的RPKM表达趋势分析
7.3.2 DNA提取与质检
7.3.3 引物设计
7.3.4 PCR反应
7.3.5 Sanger测序
7.3.6 相关性统计分析
7.4 结果与分析
7.4.1 样本DNA质量与完整性
7.4.2 Sanger测序结果
7.4.3 候选基因的表达趋势分析
7.4.4 候选SNP位点与毛被类型关联分析
7.5 讨论
7.6 小结
8 全文主要研究结论
9 展望
致谢
参考文献
附录
作者简介
本文编号：3148476
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/dongwuyixue/3148476.html
