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文檔簡介
1、1扇貝科10個物種的系統(tǒng)發(fā)生基因組學(xué)分析
扇貝有大約400個現(xiàn)存種,是雙殼貝類中重要的一支,廣泛分布于世界的各大洋中,并且具有重要的經(jīng)濟(jì)價值。然而一直以來,許多扇貝種類的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系都存在分歧。傳統(tǒng)的系統(tǒng)發(fā)生研究主要依賴于化石記錄和形態(tài)學(xué)特征。隨著分子生物學(xué)及其技術(shù)的發(fā)展,通過揭示分子水平的變異來研究系統(tǒng)發(fā)生時產(chǎn)生了分子系統(tǒng)發(fā)生分析,但以往所運用的有限基因包含的信息往往不完整且相互矛盾。新一代高通量測序技術(shù)的出現(xiàn)為這種現(xiàn)狀
2、帶來了轉(zhuǎn)機(jī),因為這些技術(shù)可以應(yīng)用于任何模式及非模式生物,將會極大促進(jìn)扇貝的遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究,為重建物種間進(jìn)化關(guān)系的研究提供海量的分子性狀。這里,我們應(yīng)用2b-RAD技術(shù),結(jié)合高通量測序和Ⅱ B型限制性內(nèi)切酶的特點,將獲得的大量全基因組范圍分布的標(biāo)簽序列用于分析系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。利用此方法,我們首次對扇貝科10個物種在全基因組水平上分析了它們的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。希望為扇貝進(jìn)化,多樣性保護(hù)及資源的可持續(xù)利用提供參考。
2蝦夷扇貝的
3、轉(zhuǎn)錄組測序和分析
我們利用454 GS-FLX技術(shù)對蝦夷扇貝的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了測序,測序共產(chǎn)生805,330條有效序列,拼接獲得32,590條contig,平均測序深度5.8 X。將拼接后的序列與公共數(shù)據(jù)庫進(jìn)行BlastX,獲得了25,237個unigene;GO分類和KEGG代謝通路定位表明這些基因涵蓋了各個生物學(xué)功能和代謝途徑,并從中獲得了大量生長,繁殖和免疫相關(guān)的候選基因。生物信息學(xué)預(yù)測共獲得49,199個SNP和2,7
4、48個SSR,可用于標(biāo)記開發(fā)。表達(dá)譜分析共獲得122個在紅色閉殼肌蝦夷扇貝和白色閉殼肌蝦夷扇貝中差異表達(dá)的基因,包括多種結(jié)構(gòu)蛋白、結(jié)合蛋白、調(diào)控因子等。一些基因可能參與類胡蘿卜素積累和轉(zhuǎn)運的調(diào)控,另一些則可能是類胡蘿卜素積累后引起的變化。與櫛孔扇貝的比較轉(zhuǎn)錄組分析證明了二者在整體水平上的相似性,進(jìn)一步的同源序列比較獲得了148個可能的快速進(jìn)化基因,包括血影蛋白、錨蛋白和熱激蛋白Hsp90等。推測上游調(diào)控因子可能在雙殼類的進(jìn)化中發(fā)揮重要作
5、用,并且一種分子的變異很有可能導(dǎo)致與之緊密聯(lián)系的另一些分子的變化。
3蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)全基因組框架圖的繪制
蝦夷扇貝的基因組含量為1.47 Gb,本研究采取全基因組鳥槍法策略,利用新一代高通量測序技術(shù),對蝦夷扇貝的基因組進(jìn)行了從頭測序和組裝。Illumina測序總數(shù)據(jù)量為76.7 Gb,覆蓋度達(dá)到52 X。組裝總長為771 Mb,contig N50為4157 bp,s
6、caffold N50達(dá)到4,800 bp。基因組scaffold覆蓋了約90%的轉(zhuǎn)錄組序列,預(yù)測基因總數(shù)為21,300,總長122,144,014 bp,占scaffold總長的15.8%,平均長度21,301 bp。每個基因平均含有4個外顯子和3個內(nèi)含子,平均長度分別為l,511 bp和3,420 bp?;虻淖⑨屝食^50%。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子、DNA轉(zhuǎn)座子以及簡單重復(fù)序列分別占基因組的0.06%,0.01%和0.22%。本研究為蝦夷
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