一、微卫星的起源、作用以及在基因组中的分布与进化动力学(英文)（论文文献综述）
高剑[1]（2021）在《埃及伊蚊和白纹伊蚊种群遗传分化及感染寨卡病毒研究》文中提出埃及伊蚊（Aedes aegypti）和白纹伊蚊（Aedes albopictus）是包括寨卡病毒（ZIKV）在内的多种蚊媒病毒的传播媒介,在世界范围内,对人类健康产生巨大的威胁。我国多样化的温度区划为媒介蚊虫的遗传分化和传播效能提供了必要条件,研究我国境内埃及伊蚊和白纹伊蚊种群的遗传分化及对寨卡病毒的传播效能,为媒介蚊虫的科学防控和寨卡病毒流行的监测预警提供科学依据。本研究就种群分化和对寨卡病毒的传播效能两个方面对我国埃及伊蚊和白纹伊蚊种群开展研究,利用重新开发的微卫星位点和线粒体COI、ND4和ND5基因相结合的方法,从种群遗传多样性、结构和扩散的角度对我国不同温度带白纹伊蚊和不同年份的云南埃及伊蚊种群的遗传分化进行评估;基于小RNA测序和PCR扩增技术,筛选出与寨卡病毒感染有关的内源性病毒片段,确定其在白纹伊蚊和埃及伊蚊种群中的分布和多样性,从而探讨内源性病毒片段的分布是否与蚊虫的种群遗传分化有关;通过对白纹伊蚊不同地理株和埃及伊蚊种群对寨卡病毒传播效能差异的研究,探讨地理株和蚊种的差异对蚊虫传播寨卡病毒的影响;通过人工模拟的我国不同温度带气温条件下,白纹伊蚊和埃及伊蚊对寨卡病毒传播效能差异的研究,探讨温度变化对蚊虫传播寨卡病毒的影响。本研究主要成果如下:1.2017～2018年云南埃及伊蚊种群遗传分化研究结果:西双版纳州埃及伊蚊种群平均等位基因数要高于德宏州。2017年基于COI和ND4基因共检测到31个单倍型,且西双版纳州种群的单倍型多样性指数（0.694）要显着高于德宏州（0.377）和临沧市（0.046）,除种群RLWD和MDXL外,各区域种群Ho值均显着低于He,并呈现显着的种群扩张趋势（P<0.05）;而2018年仅检测到10个单倍型,且西双版纳州种群的单倍型多样性指数（0.404）仍要显着高于德宏州（0.225）和临沧市（0.150）;除种群JGYH和RLHP外,各区域种群Ho值均显着高于He。STRUCTURE检测显示2017年种群共分化成了3个分支,且种群分化主要存在于同区域的个体间和不同区域的种群间,所占变异率分别为19.36%和74.18%;而2018年种群共分化成了2个分支,且种群分化主要存在于不同区域的种群间和同区域的个体间,所占变异率分别为57.42%和36.19%,这两年的地理距离与遗传距离显着相关（P=0.001）。扩散分析表明2017年西双版纳州的勐腊县埃及伊蚊种群和德宏州的RLYB分别向德宏州和西双版纳州扩散,导致两地的种群的遗传相似性;而2018年西双版纳州和德宏州埃及伊蚊种群主要在本区域范围内扩散,导致两区域种群的遗传差异。2.我国不同温度带白纹伊蚊种群遗传分化研究结果:不同温度带种群的等位基因数很高,且从温带（3.876）到热带（4.144）呈现上升的趋势;基于COI和ND5基因共检测到25个单倍型,且热带的单倍型多样性指数（0.657）要显着高于温带（0.115）和亚热带地区（0.298）;所有种群的Ho值（0.557）都要显着低于He值（0.684）,且呈现显着的种群扩张趋势（P<0.05）。STRUCTURE和单倍型聚类分析显示种群共分化成了两个类群和3个单倍型分支,种群分化主要存在于种群内和个体间,占比分别为31.4%和63.04%,且仅热带区域的白纹伊蚊种群的地理距离和遗传距离显着相关（R2=0.6614,P=0.048）。扩散分析表明我国不同温度带之间的白纹伊蚊存在4条主要的扩散路线。3.埃及伊蚊和白纹伊蚊种群内源性病毒插入片段研究结果:内源性插入片段可用于埃及伊蚊和白纹伊蚊的种群结构分析,而仅埃及伊蚊内源性棒状病毒片段可用作其种群分化研究。埃及伊蚊的棒状病毒Aa Rha033片段可用作监测埃及伊蚊种群的入侵和扩散的分子标签,白纹伊蚊的Ab Rha58可能是潜在的检测白纹伊蚊种群遗传结构的分子标签。4.寨卡病毒细胞动力学研究结果:寨卡病毒在BHK-21、Vero、C6/36和Aag2细胞中的扩增基本相似,温度的升高会促进寨卡病毒感染后C6/36细胞的生长和病变,但对寨卡病毒的扩增无显着影响。转录组分析结果表明:感染后第二天共有1358个基因发生显着性差异（P<0.05）,有707个基因上调、651个基因下调;感染后第四天共有3640个基因发生显着性差异（P<0.05）,有2218个基因上调、1422个基因下调,这些基因主要参与细胞的催化、结合、代谢和生物学调控等。5.温度会显着影响白纹伊蚊的生命周期（P<0.0001）,其中白纹伊蚊在21℃下的平均存活时间为34.82±8.65天,在28℃下为29.13±7.57天,而在35℃下仅为8.23±4.13天;温度和寨卡病毒感染会对不同温度带白纹伊蚊的产卵行为产生显着的影响,且寨卡病毒感染仅能促进亚热带株NJDX和热带株HKWN在低温环境下的产卵量。6.不同白纹伊蚊地理株感染寨卡病毒结果:亚热带株NJDX的寨卡病毒感染率要明显高于热带株HKWN和温带株BHBG,且在感染后第二天其各组织的感染率均高于60%。亚热带株NJDX和热带株HKWN的感染从第2天持续到第14天,而温带株BHBG的感染仅从第3天持续到第10天。温度升高会显着提高热带株HKWN和温带株BHBG唾液腺的感染率,且低温会显着降低温带株BHBG的感染率;热带株HKWN中肠的感染率随着温度的升高而增加,温带株BHBG则随温度的升高而降低,而亚热带株NJDX则随温度的升高呈现先增后减的趋势;亚热带株NJDX和热带株HKWN卵巢的感染率随着温度的升高呈下降的趋势,而温带株BHBG则随着温度的升高而升高。7.埃及伊蚊感染寨卡病毒结果:在感染后七天内,埃及伊蚊的感染率随温度的升高而增加;而在感染后第14天,低温条件更有利于埃及伊蚊感染寨卡病毒。在相同的处理条件下,埃及伊蚊对寨卡病毒的传播效能要显着高于白纹伊蚊。
李安[2]（2021）在《青环海蛇抗炎活性肽Hydrostatin-SN10的靶点拮抗机制及基于三代测序的青环海蛇多组学研究》文中认为研究背景:海洋中蕴藏着丰富的生物资源,其巨大的生物多样性和独特的生态环境使海洋生物成为新药发现的重要来源,这其中包括一类栖息在沿岸浅海中的剧毒眼镜蛇类——海蛇。青环海蛇（Hydrophis cyanocinctus）是我国主要的优势蛇种之一,药用价值极高,被《本草纲目》等多部药典收集入药,具有祛风燥湿,通络活血和滋补强壮等功效。现代研究表明,青环海蛇蛇毒及组织中含有抗炎抗风湿、抗菌、抗肿瘤和镇痛等作用的多种蛋白和活性多肽成分,但具体的活性分子单体及其靶点和作用机制并不明晰。我们课题组前期通过构建青环海蛇毒腺噬菌体展示文库建立了以人TNF-α（肿瘤坏死因子α）及其受体TNFRs为靶标的抗炎活性分子筛选平台,并以TNFR1为靶点获得了22肽Hydrostatin-SN1。SN1在体内外具有一定的抗炎活性,但由于它与TNFR1和TNFR2都能结合,对靶点的选择性不强而可能带来副作用,其成药性并不高。为了提高多肽对TNFR1的选择性,我们通过序列截短及筛选实验获得了十肽Hydrostatin-SN10。SN10在体外能够专一性结合TNFR1,选择性地拮抗TNF-TNFR1的相互作用,对DSS和OXZ诱导的小鼠急性结肠炎模型有着显着的抗炎治疗效果,并表现出了良好的药代动力学性质,无明显毒性。与目前临床上治疗IBD（炎症性肠病）的主要药物TNF单克隆抗体等大分子制剂相比,SN10能够在封闭TNFR1传递的促炎有害信号的同时,保留与TNFR2有关的促进细胞增值修复和炎症抑制的信号通路,减少毒副作用,因此SN10具有良好的靶点选择性、体内外抗炎活性和安全性,有望开发成为治疗IBD等TNF-α相关疾病的海洋来源多肽类创新药。然而,SN10是否在体内水平也对TNFR1有选择性尚没有得到验证。同时,SN10对靶点TNFR1的选择性机制、拮抗方式及结合位点也不明确,这些都阻碍了对SN10抗炎分子机制的深入理解以及SN10的进一步结构优化与改造。除了Hydrostatin-SN10之外,我们前期基于靶点TNF-α/TNFRs从青环海蛇毒腺噬菌体展示文库中又筛选出了多种抗炎活性小肽,而这些多肽在数据库中未发现与之同源且功能类似的序列,说明青环海蛇中存在独特的抗炎活性肽,且有潜力发展成为抗炎药物候选分子。我们期待从青环海蛇中找到更多的生物活性肽,但是遇到了两大瓶颈问题:一是基于噬菌体展示技术的生物淘选方法存在假阳性高、筛选时间跨度长、文库覆盖面限于转录组水平等缺点;二是海蛇样本采集困难,蛇毒活性成分富集几乎没有可能,且如果大量采集海洋生物样本可能会破坏海洋生态平衡,尤其是青环海蛇已被列为国家二级保护动物。近些年来生物技术的飞速发展使高通量测序的成本和周期大大减少,陆续出现了第二代测序（NGS）、第三代测序（TGS）及染色体构象捕捉（Hi-C）等先进的测序技术。已有越来越多的药用海洋生物的多组学信息被测序,给海洋药物研发带来了很大的推动。由于蛇毒中的活性成分大都为分子量较小的蛋白/多肽,而全基因组信息中包含了全部蛋白/多肽的编码基因序列,包括在蛇毒中丰度很低但可能具有独特药理活性的蛋白/多肽,这为基于序列信息从多组学大数据中系统挖掘潜在的生物活性肽提供了可能。然而,目前青环海蛇尚没有全基因组序列报道,而其他海蛇类的基因组研究多基于二代测序技术,组装的质量较差,极大影响了活性分子发现的完整性。因此,我们亟待通过三代测序及Hi-C等技术获得青环海蛇高质量的全基因组、转录组、蛋白组等多组学数据,来对其中的生物活性肽进行系统、高效、精准的挖掘。研究目的:本课题首先将通过基因敲除动物模型确证多肽Hydrostatin-SN10在体内水平对靶点TNFR1的专一选择性;分析SN10与TNFR1的相互作用及结合位点,并利用体内外活性实验对多肽上的关键氨基酸位点进行验证,以此来全面深入地揭示SN10对靶点TNFR1的拮抗机制,并指导SN10进一步的结构优化改造。另一方面,联合三代测序、二代测序和Hi-C技术,获得药用海洋生物青环海蛇的高质量全基因组,毒腺转录组和毒液蛋白质组,注释得到青环海蛇全部的基因和蛋白质序列,并鉴定出所有的毒素相关基因,从而建立青环海蛇高质量的多组学数据库和完善的毒素组学数据库,为高通量、系统地、精准地挖掘青环海蛇来源的新型生物活性肽提供大数据支持。研究方法:一、青环海蛇抗炎活性肽Hydrostatin-SN10拮抗靶点TNFR1的机制探究与验证1、通过DSS（葡聚糖硫酸钠）诱导分别建立野生型、Tnfr1和Tnfr2基因敲除小鼠的急性结肠炎模型,从小鼠疾病活动指数、体重、结肠长度、脾重指数、炎症因子表达、结肠组织病理改变以及TNF-TNFRs下游NF-κB和MAPKs信号通路的变化几个方面的指标来观察并比较SN10在不同基因型小鼠中的抗炎治疗效果,从而判断SN10在体内水平对TNFR1是否具有选择性。2、使用Rosetta软件构建多肽SN10的三维结构模型,并利用Upside和Gromacs软件进行分子动力学模拟,获得SN10的主要结构。3、利用Zdock软件将多肽SN10与TNFR1胞外区蛋白（PDB号:1NCF）进行分子对接,并通过Gromacs进行分子动力学模拟,得到TNFR1-SN10复合物结构模型;使用Discovery Studio软件分析结构模型中SN10与TNFR1的结合界面和相互作用氨基酸,对SN10上可能的结合位点进行丙氨酸突变,合成突变肽。4、利用MST（微量热泳动）技术检测并比较SN10及其突变肽与TNFR1的亲和力,观察各突变肽的体外活性与SN10相比是否有显着的下降。5、构建LPS（脂多糖）诱导的小鼠急性休克模型,使用SN10及各突变肽进行腹腔注射治疗（800μg/kg）,观察各组小鼠的生存率,比较各突变肽的体内活性与SN10相比是否有显着的下降。二、青环海蛇的多组学测序与组装1、基因组二代测序与基因组勘测:提取海蛇肌肉组织中的基因组DNA,构建350 bp插入片段大小的文库,在Illumina Hi Seq X Ten平台上进行双端测序。原始数据经质控后进行K-mer分析,预估基因组的大小、杂合度和重复度。2、基因组三代测序:构建青环海蛇肌肉组织的基因组20 Kb大片段SMRTbell文库,在Pac Bio Sequel平台上测序10～11个SMRT Cell。3、Hi-C测序:构建肌肉组织的Hi-C测序文库（300-500 bp）,经质控合格后,用Illumina Hi Seq X Ten测序仪进行双端测序,对原始数据进行过滤处理得到高质量的clean reads。4、基因组组装与质量评估:根据基因组勘测分析结果,利用Falcon和Falcon-Unzip等软件对Pac Bio三代数据进行预组装,得到contig水平的组装结果。然后利用三代数据对基因组进行一轮纠错。之后,通过Hi-C辅助基因组组装,构建染色体水平的scaffolds,并将Pac Bio三代数据回比Hi-C组装的基因组,填补基因组中存在的gap区域。最后,利用三代数据进行一轮纠错,再利用二代数据进行两轮纠错,得到最终的组装版本。利用BUSCO分别对青环海蛇和其他代表性蛇类基因组的完整度进行评估并比较。5、三代全长转录组测序:提取海蛇毒腺组织的总RNA,构建10 Kb的三代全长转录组SMRTbell测序文库,在Pac Bio Sequel测序平台上测序1个SMRT Cell。对原始数据进行质控分析后得到高质量的Isoform序列,然后利用二代数据进行校正,最后通过聚类得到Unigene序列。6、二代转录组测序:分别提取3条海蛇的毒腺组织总RNA,使用Oligo（d T）富集的方法构建二代测序文库,使用Illumina Hi Seq X Ten测序仪进行双端测序。原始数据经质控后,利用Trinity软件对转录本进行从头拼接,根据序列相似性以及长度,挑选出最长的一条作为Unigene。7、毒液蛋白质组:提取毒液样品中的总蛋白,取一部分进行蛋白浓度测定和SDS-PAGE检测,另取一部分进行胰酶酶解及TMT标记,然后将各标记样品等量混合后进行反相液相色谱分离,最后对样品进行LC-MS/MS检测及肽段数据分析。三、青环海蛇多组学的生物信息学分析1、基因组注释:首先采用EDTA流程对重复序列进行预测。之后采用MAKER流程,调用BRAKER、Augustus和Gene Mark-ES等多种软件,分别基于同源预测和从头预测的证据对编码基因进行多轮的结构注释。将结构注释得到的所有蛋白序列比对到NR、Swiss-Prot、KEGG、GO等功能数据库,筛选具有最高序列相似性的蛋白,从而得到功能注释信息。2、基因家族聚类:通过Ortho Finder流程将近缘物种的蛋白序列基于序列相似性进行聚类。3、系统进化分析:对各个单拷贝直系同源基因家族内的基因分别进行多序列比对,将比对结果合并连接后,使用软件RAx ML通过最大似然法构建进化树,并进行物种分歧时间的估算。4、基因家族扩张与收缩分析:使用软件CAFE模拟进化树上每个谱系的基因家族扩张和收缩事件。对于发生扩张和收缩的基因,进行GO和KEGG pathway功能富集分析,并用超几何分布检验的方法计算每个条目中扩张/收缩基因富集的显着性。5、正选择分析:根据基因家族聚类的结果,对每个共有单拷贝直系同源基因家族,使用codeml程序通过支位点特异模型及卡方检验分析受到正选择的基因,并进行功能富集分析。6、基因组共线性分析:对青环海蛇和草原响尾蛇所有基因最长转录本的CDS序列进行比对得到直系同源基因对,然后通过MCScan X软件获得共线性区块。利用Python软件包JCVI展现共线性结果。7、毒素相关基因的鉴定:将青环海蛇基因组注释出的所有蛋白序列通过BLASTp比对到已知的毒素相关蛋白库中。比对结果去冗余后,将属于同一个基因的蛋白（protein isoforms）合并。然后利用Swiss-Prot的注释信息对这些基因进行进一步分析,确定毒素基因和毒液蛋白基因。8、毒素相关基因的表达:将毒腺RNA-Seq的clean reads比对到注释过的青环海蛇基因组上,获取落到每个样本中每个基因上的reads数目,然后采用FPKM算法来计算基因的表达量。9、毒素相关蛋白的表达:对毒液蛋白组鉴定出的肽段,利用基因组注释出的蛋白数据库进行检索,并筛选可信蛋白。然后根据毒素相关基因的注释结果,进一步分析毒素相关蛋白在毒液中的表达。研究结果:一、青环海蛇抗炎活性肽Hydrostatin-SN10拮抗靶点TNFR1的机制探究与验证1、在各基因型小鼠中构建DSS诱导的急性结肠炎模型并给予SN10治疗,结果显示:在Tnfr2-/-小鼠中,SN10治疗组在疾病活动指数、体重、结肠长度、脾重指数、炎症因子表达、结肠组织病理学改变以及TNF-TNFRs下游炎症相关信号通路的磷酸化激活这些指标上,与模型组相比都有明显的改善（p<0.05）,其治疗效果与在野生型小鼠中相当;而在Tnfr1-/-小鼠中,SN10对这些指标都没有明显的缓解作用。2、通过分子对接及分子动力学模拟,获得了四种TNFR1-SN10复合物的结构模型,分析SN10上与TNFR1结合的可能位点有D1、E2、E8、L9、H10。其中Model1为最优的模型,在Model 1中,SN10结合到了TNFR1的CRD2和CRD3结构域,SN10的E8位点与TNFR1的R77和N110位点分别形成了静电相互作用和氢键。3、MST测定SN10及各突变肽与TNFR1的亲和力结果表明,M1（E8A）的体外活性有较显着的变化,其亲和力KD值（>>171μM）较SN10（2.75μM）下降了62倍以上。4、在LPS诱导的小鼠急性休克模型中,突变肽M1体内活性的变化最显着,使用M1治疗后小鼠的生存率（12.5%）较SN10治疗组（87.5%）下降了75%（p<0.01）。二、青环海蛇的多组学测序与组装1、通过基因组三代测序、二代测序和Hi-C测序,我们获得了1.98 Gb的青环海蛇全基因组,组装出了18条染色体（7条大染色体和11条小染色体）。组装质量评估结果显示,青环海蛇基因组的contig N50为18.99 Mb,scaffold N50为264.25 Mb,gap比例0.01%,BUSCO完整度90.1%。各项指标与已发表蛇类基因组相比,青环海蛇基因组的组装质量是最高的,并且与其他基于二代测序的海蛇类基因组相比,基因组的连续性提升明显（>100倍）。2、通过三代全长转录组测序获得了青环海蛇毒腺的全长转录本18117条,最大长度12.1 Kb;通过二代转录组测序及拼接获得毒腺转录本54344条。3、通过TMT标记定量蛋白质组分析获得了青环海蛇毒液蛋白肽段序列7709条。三、青环海蛇多组学的生物信息学分析1、青环海蛇基因组注释得到了23898个基因,编码43062个蛋白（转录本）。2、重复序列的分析结果表明,青环海蛇基因组在进化过程发生了LTR反转录转座子的明显扩张。3、系统发生分析表明,青环海蛇与平颏海蛇及陆生眼镜蛇类的亲缘关系很近。真海蛇类约在1990万年前从陆生眼镜蛇类进化而来,而青环海蛇这一独立物种约在950万年前出现。4、基因（家族）进化分析表明,青环海蛇基因组中有907个基因家族发生了扩张,1565个基因家族发生了收缩,这些基因主要与犁鼻器-嗅觉受体系统,盐离子跨膜转运,听觉、视觉感知,能量代谢及固有免疫应答等功能相关;有80个基因受到了正选择,这些基因主要与DNA错配修复,m RNA可变剪接,呼吸链,氧气感知等功能有关。5、通过基因组共线性分析,鉴定出了青环海蛇的第5号染色体为性染色体Z。6、在青环海蛇基因组中鉴定出了来自35个毒素相关家族的241个毒素相关基因,其中包括60个毒素基因。代表性的毒素相关家族有3FTx（三指毒素）,PLA2（磷脂酶A2）,CRISP（富含半胱氨酸的分泌蛋白）,v Kun（Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂）,v CTL（C型凝集素）,SVMP（蛇毒金属蛋白酶）。其中3FTx的毒素基因拷贝数最多（20个）,包括5个LNTX（长链神经毒素）基因和9个SNTX（短链神经毒素）基因。同时,从中发现了一些编码潜在药用活性分子的基因,包括CATH（抗菌肽）、NGF-β（神经生长因子-β）及PLI-γ（磷脂酶A2抑制剂-γ）等。7、通过对毒腺转录组和毒液蛋白组进行表达定量分析发现,青环海蛇蛇毒中表达量最高的两种毒素为3FTx和PLA2。在毒腺转录组中,123个毒素相关基因呈显着表达,其中3FTx表达量占毒素相关转录本的45%,且LNTX比例（30.8%）较SNTX（14.1%）高;PLA2转录本占39%。毒液蛋白组中鉴定到了毒素相关蛋白69个,包括毒素蛋白24个,其中3FTx家族检测到了3种LNTX毒素和1种SNTX毒素。结论:本研究首先确证了青环海蛇抗炎活性肽Hydrostatin-SN10在体内水平对靶点TNFR1具有专一选择性。进一步探究SN10对靶点TNFR1的拮抗机制发现,SN10很可能是通过E8（第8位氨基酸谷氨酸）占据TNF-α与TNFR1结合的关键位点,直接竞争性拮抗TNFR1与TNF-α的结合,从而抑制TNFR1-TNF复合物的形成及下游信号的激活。这对SN10的进一步结构优化改造,以及从海洋生物中筛选类似的专一靶点的先导活性肽具有重要的指导作用。另一方面,我们获得了药用海洋生物青环海蛇的高质量染色体水平全基因组,毒腺的全长转录组以及毒液的蛋白质组,建立了具有完善注释的青环海蛇多组学数据库和毒素组学数据库,为高通量、精准挖掘青环海蛇来源的新型生物活性肽提供大数据支持;同时,对海蛇等海洋珍稀濒危品种生物资源的保护利用和海洋创新药物的研发也具有重要意义。
路东晔[3]（2020）在《臭柏叶绿体基因组、群体遗传多样性及谱系地理学研究》文中研究指明臭柏（Juniperus sabina）为柏科（Cupressaceae）刺柏属（Juniperus）灌木,具有萌蘖力强,耐修剪和沙埋等特点,是防风固沙、水土保持和碳汇的优良树种。臭柏在欧洲南部、中亚以及中国等干旱半干旱区范围内呈间断分布格局,开展天然臭柏的遗传多样性和谱系地理学研究有助于追溯现有分布格局的历史成因,揭示臭柏的系统进化,阐明地质史变迁和气候变迁对臭柏分化的影响,提出科学有效的保护策略。本研究首先分析了臭柏叶绿体基因组结构特征,重建臭柏在柏科刺柏属内的系统发育地位;其次基于SSR标记引物对臭柏11个天然群体的遗传多样性、遗传结构、遗传分化以及瓶颈效应进行分析;然后基于4个cpDNA片段（matK+petB-petD+trnL-trnF+trnS-trnG）、1个核糖体ITS片段和1个单拷贝核基因片段（ABI3）序列揭示各单倍型谱系之间的关系,估算各谱系分化时间,推测臭柏的冰期避难所,阐明臭柏间断分布地理格局的成因和动态进化历史,并探讨臭柏的进化历程与地质历史及气候变化事件的关系;最后基于最大熵模型MaxEnt预测臭柏不同时期的地理分布格局。根据群体间遗传分化程度、不同历史时期的地理分布格局、主要环境限制变量为臭柏提出保护策略。主要研究结果如下:（1）臭柏叶绿体基因组由大单拷贝区（91264bp）、小单拷贝区（35952 bp）和2个反向重复区（261 bp）构成。基因组全长127739 bp,包含119个基因,即82个蛋白编码基因、4个rRNA基因和33个tRNA基因;臭柏与其它刺柏属植物相比较,其基因组大小、基因组成及GC含量相近。系统发育分析表明臭柏与刺柏属内J.bermudiana亲缘关系相对较近,整个刺柏属植物分支为单系类群。（2）臭柏群体具有较高的遗传多样性,具有中部群体>东部群体>西部群体的趋势;群体遗传分化处于中等水平,11个臭柏群体可分为2组,其中NMYQ、NMNL、NMTK和SXHS群体独立为一支。群体的遗传变异主要来自于群体内个体间,群体间遗传变异较小。（3）11个天然群体共定义18个叶绿体单倍型、38个ITS单倍型和25个单拷贝核基因单倍型。ABI3序列表明臭柏群体存在谱系地理结构,且遗传距离和地理距离呈正相关。（4）cpDNA、ITS和ABI3三种分子水平的BEAST祖先分化时间均推测臭柏至少起源于第三纪中新世（Miocene）中期,cpDNA片段和ITS片段的中性检验表明臭柏群体没有经历明显扩张过程,而核基因ABI3片段中性检验和失配分析均不能拒绝群体扩张假说,在19.37 ka BP（末次盛冰期后）可能出现一定程度扩张。总的来说,臭柏可能在第三纪呈带状连续分布于北半球,受到青藏高原隆起、第四纪冰期以及人为活动的影响,栖息地破碎化以后生长范围缩减至以山地为中心等特殊环境的避难所,盛冰期后个别群体在避难所附近发生小范围扩张。直至现代多数臭柏群体由于气候干旱化加剧,多数分布于山下沟谷、时令性河道以及降水量较多的沙地。（5）自末次盛冰期以来,臭柏适生区面积呈现先减少后增加再减少的趋势,现代潜在分布面积达到最大。年平均降雨量（Bio12）、最湿月份降水量（Bio13）、海拔（Elev）和年均温变化范围（Bio7）为限制臭柏分布的主要环境变量,与温度相比水分对臭柏的分布格局影响更大。（6）根据不同时期的地理分布格局及群体单倍型分布特点,推断阿尔泰山、伊犁河谷、祁连山、贺兰山、阴山和浑善达克沙地存在独立避难所。毛乌素沙地分布的现有臭柏群体可能是由黄土高原原始植被残留演化而来。（7）为了合理有效的保育天然臭柏种质资源,根据臭柏群体间遗传分化程度、不同历史时期的地理分布格局、主要环境限制变量,将臭柏群体划分为2个进化单元,3个亚区,应分别采取相应的种质资源保护策略。
张宏喜[4]（2020）在《埃博拉病毒（Ebolavirus）基因组中微卫星保守位点及其功能分析》文中研究表明微卫星（Microsatellites,也称Simple Sequence Repeats,SSRs）一般为1-6个核苷酸串联重复多次的核酸序列,在真核生物、原核生物、病毒中都广泛分布。它具有长度多态性、非随机分布和基序多样性的特征。微卫星高度易变,个体间差异很大,这些突变可能与基因组结构和功能相关。因此,微卫星的出现和固定可能促进了基因组的多样性和进化。在埃博拉病毒基因组中,编码区和非编码区都有微卫星的广泛分布。以往对微卫星的分析一般是在病毒基因组中的比例、相对丰度、相对密度、GC含量等,对微卫星与病毒基因组功能和结构的关系知之甚少。本研究主要有如下两个方面:1.埃博拉病毒基因组中末端非编码区保守微卫星的分析（第二章）在本章内容中,我们从公共数据库NCBI中下载了219条埃博拉病毒基因组序列,选择了数据库中末端测序较为完整的所有基因组,对其综合分析了全基因组和末端区域中的微卫星。并利用Clustal W软件进行序列比对以检测不同序列之间的相似度,结果表明同一物种中的埃博拉病毒完整基因组的序列差异较小,而在种间的序列差异较大,尤其在末端非编码区序列中这种现象更加明显。然后利用IMEx软件从219个样本中提取微卫星,在完整基因组中发现了5个在不同物种间保守的微卫星位点,其中有4个保守微卫星位点位于末端非编码区序列上。因此进一步对末端非编码区序列进行探究,通过分析得到末端非编码区序列有较低的种间序列相似度和较高的微卫星的保守性。进一步利用RNA二级结构预测方法进行预测,发现5个种的埃博拉病毒末端非编码区序列均形成了类似的茎环结构,并且这4个保守微卫星两两配对形成了茎环结构中的茎干结构。因此我们推测埃博拉基因组中的保守微卫星可能有助于形成保守的茎环结构。这些结果表明,保守的微卫星可能是进化选择的,从而在埃博拉基因组的5’,3’末端形成保守的二级结构。2.埃博拉病毒基因组中GP基因编码区保守微卫星的分析（第三章）在本章中,我们针对第二章中发现的保守微卫星位点进行了进一步的探究。5个物种的埃博拉病毒基因组中仅有的5个保守位点中,除了已经分析的末端非编码区位点以外,还有一个位于GP基因的编码区中的重要位点未被进行分析。通过对219个样本中的GP CDs序列进行比对以及微卫星统计,发现GP CDs的序列差异大而微卫星保守性高。将保守微卫星位点对应的氨基酸序列进行查询,发现保守微卫星与GP基因编码产生的三种不同蛋白质（GP1,2、s GP、ss GP）的氨基酸序列有关。利用Uni Prot KB数据库查询有关的功能位点,发现保守微卫星与保守的N-糖基化位点和转录过程中的RNA编辑有关。其中,RNA编辑功能作用在保守微卫星位点处,通过删除或添加A,从而产生不同的密码子翻译出埃博拉病毒维持正常生命所必须的结构蛋白和两种分泌蛋白。此外,保守微卫星发生了微卫星扩增现象,导致RNA编辑产生了不同的编码作用,使其产生的RNA翻译出正确的蛋白质。这些结果也许意味着,保守微卫星受功能选择才得以保存下来,并在埃博拉病毒基因组中有着不可或缺的作用。
王佳佳[5]（2020）在《de Winter综合征及复发性肝癌克隆起源的早期诊断》文中指出目的:早期诊断是一些疾病诊治的关键,具有重要临床意义。早期诊断方式主要有两种:通过医学设备进行诊断和对生物学特异性的标志物开展检测。对de Winter综合征和复发性肝癌（Recurrent hepatocellular carcinoma,RHCC）克隆起源开展早期诊断能有效帮助医生实施临床决策。特征心电图（electrocardiogram,ECG）是目前de Winter综合征进行早期诊断主要手段,而复发性肝癌克隆起源的早期诊断目前缺乏理想的分子标志物。de Winter综合征是一种极其罕见但致命的急性前壁心肌梗死,多发生于年轻男性患者。de Winter综合征进展凶险,易误诊或漏诊而错过最佳治疗时间。肝癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）是我国致死率居于第三的恶性肿瘤,具有高复发和预后差的特点。目前认为,肝癌复发有两种机制:一、由原发性肝癌（Primary hepatocellular carcinoma,PHCC）转移而来,即肝内转移（Intrahepatic metastasis,IM）;二、为新发生的原发肿瘤,即多中心发生（Multicentric occurrence,MO）。临床上,这两种不同起源的复发性肝癌的治疗方案不同,预后具有显着差异。肝癌复发瘤起源的的早期鉴定有利于选择正确的治疗方案并改善预后。本研究首先报告了一例分叉病变de Winter综合征,并评估一项改良的拘禁球囊技术（Modified jailed-balloon technique,M-JBT）对de Winter综合征的长期治疗效果。同时,本研究对9名肝癌患者原发肿瘤和复发肿瘤开展全外显子测序（Whole exome sequencing,WES）,筛选与复发瘤克隆起源相关的突变。方法:1.对一名急性胸痛患者开展心电图检测,疑似de Winter综合征心电图模式。在经皮冠状动脉治疗术（Percutaneous coronary intervention,PCI）中同时实施拘禁球囊技术,分别在刚实施手术后,以及手术后2个月,8个月的时间进行冠状动脉造影（Coronary angiography,CAG）,检测患者恢复情况。2.收集9名患者的原发、复发瘤及其匹配的正常癌旁组织,共32个样品,进行全外显子测序。开展编码区SNV分布、已知驱动基因、突变频谱、突变特征、肝癌系统发育等分析,判断复发性肝癌的克隆起源。用卡方检验分析原发瘤和复发瘤突变频谱比率的差异,显着检验采用双边检验（P<0.05）。结果:1.使用改良的拘禁球囊技术在经皮冠状动脉治疗术中无侧支（Side branch,SB）损伤,术后de Winter综合征心电图模式消失。冠状动脉主支（Main branch,MB）与侧支血流量分别在术后2个月与8个月时恢复至TIMI 3级。2.肝癌数据采用过滤癌旁数据集（A集）和未过滤癌旁数据集（B集）分别进行分析。在A、B集中,P1、P2、P3、P4、P5、P6、P8、P9八名患者的原发与复发瘤之间发现共有SNV突变,P7未发现共有SNV突变。3.驱动基因分析发现,P7患者原发与复发瘤间无共有已知驱动基因突变（A、B集）。在A集中,P1患者原发与复发瘤间的共有突变位于已知肝癌驱动突变基因TMEM170A上,P2、P3、P4、P5、P6、P8、P9患者的原发与复发瘤间的共有突变不在已知的肝癌驱动突变基因上。在B集中,P1、P3、P5、P8、P9患者患者原发与复发瘤间的共有突变位于已知肝癌驱动突变基因GXYLT1（P1）、TMEM170A（P1）、MUC17（P3）、LRP1B（P5）、PI3KCA（P5）、USP25（P8）、DSE（P9）上,P2、P4、P6患者原发与复发瘤间的共有突变不位于已知的肝癌驱动突变基因上。4.在A、B集中,P7患者的原发与复发瘤之间的突变图谱存在显着差异（P=0.0005）,P1、P2、P3、P5、P6、P8、P9患者的原发与复发瘤之间的突变图谱未发现显着差异。P4患者的原发与复发瘤之间的突变图谱在A集中未发现显着性差异,但在B集中存在显着性差异（P=0.044）。在A集中,P7患者原发与复发瘤间未检测到共有突变信号,在B集中,P7患者原发与复发瘤之间存在共有突变信号1和3。P1、P2、P3、P4、P5、P6、P8、P9患者原发与复发瘤间至少存在共有突变信号3（A、B集）。5.在A集,系统进化分析结果显示,P4的原发与复发瘤不聚类在一起,而P1、P2、P3、P5、P6、P7、P8、P9患者的原发与复发瘤均聚类在一起。在B集,系统进化分析结果显示,P2、P4的原发与复发瘤不聚类在一起,而P1、P2、P3、P5、P6、P7、P8、P9患者的原发与复发瘤均聚类在一起。结论:1.建议对胸痛患者开展早期特征心电图检测可以防止漏诊de Winter综合症,对于有分叉病变的de Winter综合征患者建议在经皮冠状动脉治疗术支架置入期间使用安全有效的的改良拘禁球囊技术。2.基于WES的分析结果表明,P2、P4、P7三位患者的复发肿瘤属于多中心起源,其他患者的复发肿瘤属于肝内转移。
胡钰冰[6]（2020）在《基于Duffy结合蛋白基因和SNP条形码对大湄公河次区域间日疟原虫遗传多样性和种群结构的研究》文中认为目的:在亚洲大湄公河次区域,疟疾是一个重大的公共卫生问题。近年来,加强了疟疾防治工作,使大多数国家的疟疾都得到了实质性的改善。但区域内仍有部分地区如缅甸,疫情不容忽视,而我国的云南省隶属于大湄公河次区域（Great Mekong Subregion,GMS）,输入性疟疾在所难免。疟疾流行的一个值得注意的变化是在大湄公河地区大多数地方病地区出现主要以间日疟原虫为主。由于间日疟关注相对较少,尽管其全球分布范围比恶性疟原虫大得多,而且由于复发性感染的长期发病率,对经济和公共卫生产生了惊人的影响。参与红细胞入侵的疟原虫裂殖子蛋白是由宿主免疫选择的,其多样性受疟疾流行病学变化的影响很大。在GMS地区,疟疾传播集中在国际边界,疟疾流行病学发生了重大变化,间日疟原虫已成为许多地区的优势种。在此,我们研究了GMS缅甸东部和西部边境间日疟原虫Duffy结合蛋白基因结构域II（PvDBP-Ⅱ）的遗传多样性,并与全球间日疟原虫种群进行了比较。此外,从GenBank中检索了世界9个间日疟原虫种群的504个PvDBP-Ⅱ序列,并对其遗传多样性、重组和群体结构进行了比较分析。重要的是,我们首次应用42 SNP条码对GMS地区的间日疟原虫（Plasmodium vivax,P.vivax）进行基因多态性以及种群结构分析,包括中国南部（盈江）,缅甸东北部、西部和南部（Laiza、Meomauk、Paletwa、Kyauktaw、Thanbyuzayat和Kawthaung）,泰国西部（Tak）地区,旨在明确GMS地区P.vivax的基因多态性和种群遗传特征,为进一步开展和强化疟疾防治策略提供理论基础。研究方法:1、通过PCR、克隆和测序获得中缅边境和缅甸西部共167个PvDBP-Ⅱ序列。利用GenBank数据库获得来自全球其它9个地区共504个PvDBP-Ⅱ序列,应用MEGA7.0、DnaSP 5.10.01、NETWORK v4.6.1.3、STURCTURE v2.3.4等软件对PvDBP-Ⅱ基因进行遗传多样性、自然选择、重组、连锁不平衡分析以及遗传分化、单倍型网络和群体遗传结构分析,并通过RONN服务器评估与B、T细胞表位相关的多态性分析和假定的本质非结构化/无序区域（IURS）。2、收集2011-2018年GMS地区间日疟感染患者的指尖血样本,采用MassARRAY技术对42 SNP条形码进行多重基因分型,应用GenAlEx,Haploview 4.1,STRUCTURE v2.3.4,ARLEQUIN v3.5,MEGA 7.0和在线程序ClustVis对GMS地区的间日疟原虫进行感染复杂性、遗传多样性、连锁不平衡、分子方差分析和Mental检验,以及主成分分析、遗传分化、种群结构等反应群体遗传特点的分析。结果:1、PvDBP-ⅡR391C突变是缅甸西部分离株的独特之处。2、在中缅边境和缅甸西部P.vivax核苷酸位置1078-1332bp之间鉴定了PvDBP-Ⅱ核苷酸多样性的最高峰;氨基酸水平上多态性的程度增强;结果表明,PvDBP-II的中心区域比其他区域更具有多态性。3、通过Fu和Li’s F*检验和Tajima’D分析中缅边境分离株PvDBP-II基因检测阳性选择（P<0.05）,说明本地区的P.vivax种群处于压力正选择。4、LD分析显示,R2值在缅甸西部P.vivax群体中下降得更快,表明缅甸西部寄生虫数量更大,基因内重组水平更高。5、中缅边境与缅甸西部的P.vivax群体分化程度低,与哥伦比亚遗传分化程度较高（FST分别为:0.32753和0.38761）,而与全球其他地区P.vivax群体之间的遗传分化程度较低（Fst:0.02760～0.21909）。6、种群结构及聚类分析显示,GMS地区的P.vivax群体的分为三个亚类,并显示了高度的基因混合;在210个GMS地区间日疟原虫的PvDBP-II序列中,共鉴定出60个独特的单倍型,其中65%的单倍型单独出现;而且在GMS各流行区具有共享单倍型,说明存在基因交流。7、所有预测的B细胞和T细胞表位和MHC结合区均呈多态,且Tajima’D值均为阳性,表明种群规模和平衡选择有所减少,可能与PvDBP-II的多样性有关。8、SNP条形码分析GMS地区的间日疟原虫中,158株（53.7%）含有多重感染,且在各流行区间存在显着差异,说明间日疟在GMS各流行区的负荷有所不同。9、在间日疟原虫基因组的14条染色体上的42个SNPs中,37个SNPs的AMAF值均大于0.1（表2.4）,结果表明GMS地区的间日疟原虫种群多样化程度较高。10、SHDI还是He观察结果,均反应出本研究中GMS各地区间日疟原虫的遗传多样性没有明显差异。11、不论是基于IAM还是SMM模型,缅甸南部的Ne最高,其次是缅甸西部,东北部和泰国西部（表2.5）,而整体的有效群体数量差别不大。12、LD分析显示,除缅甸东北部Meomauk镇的间日疟群体大部分SNP组合的R2大于0.3外,其余均小于0.3;不论群体划分的大小,LD系数R2会随着遗传距离的增加而缓慢下降。经过多次比较校正后,R2值与北京LD水平无显着性差异。13、STRUCTURE结果显示,8个群体主要聚为两个亚群;其中,缅甸东北部的Laiza镇间日疟种群以绿色亚群为主,而Meomauk镇的两种亚群分布较均匀,而其他流行区均以红色亚群为主,结果提示缅甸东北部流行区间日疟主要单倍型不同于其它流行区,而其它流行区具有相似的P.vivax单倍型遗传模式。14、分子变异（AMOVA）分析表明,GMS范围内的间日疟原虫的遗传变异13%来自于种群间,而87%的遗传变异归因于种群内部;GMS范围内,部分地区之间显示出中等程度的遗传分化（Fst:0.06～0.07）、而部分地区显示出极低的遗传分化（Fst0.02～0.03）;结合分子变异模型AMOVA分析与Fst结果,表明间日疟原虫在GMS区域的这8个地理种群的遗传分化主要来自于种群内部。对全球间日疟原虫的遗传分化的Fst分析结果显示,GMS和南美洲、非洲和南亚间日疟种群之间的分化程度均较高（Fst:0.40～0.52）,表明SNPs条形码标记的间日疟原虫在全球范围的种群间存在着不同程度上的遗传分化。15、PCA分析显示,筛选的38 SNPs条形码标记的P.vivax在GMS各群体间并有明显的聚类,无法区分GMS地区的P.vivax种群;而在全球SNPs标记数据中,GMS以其地理位置为中心聚集为一簇,只有少部分交叉于其它地区的间日疟群体中16、系统发育树分析发现与PCA结果相一致,GMS地区P.vivax种群明显聚类,亲缘关系很近;南美洲的间日疟原虫较早的单独为一簇,表现出于其它居群较远的亲缘关系;虽然非洲和南美洲在分支末端各自聚为一支,但二者相较于南美洲,表现出与GMS居群更近的亲缘关系。结论:1、PvDBP-II基因在中缅边境和缅甸西部P.vivax种群中表现出遗传多样性,与全球种群相当。2、PvDBP-II基因出现阳性自然选择和重组,以及T、B细胞表位和MHC结合区均呈多态,提示中缅边境和缅甸西部P.vivax可能处于宿主免疫压力的选择。3、PvDBP-II基因在中缅边境和缅甸西部表现轻微基因分化,表明P.vivax在这两个地区发生基因流动。4、SNPs条形码标记的GMS地区的间日疟群体具有较高的种群内多样性。5、SNPs条形码无法区分GMS地区的间日疟群体,但可区分亚热带和热带地区的间日疟原虫种群。6、建立了基于SNPs条形码的GMS地区P.vivax基因型数据库,为进一步开展间日疟原虫溯源的分子流行病学研究提供理论基础。
王禹[7]（2019）在《反刍动物角起源进化的比较基因组研究》文中认为反刍动物是现存哺乳动物中唯一具有以骨质为核心的角的类群。角作为反刍动物关键形态特征是其进化过程中的一个器官创新。反刍动物角在长期的自然选择过程中演化出了不同的形态特点:如牛科和叉角羚科演化出角质鞘,鹿科鹿茸的快速生长及周期性脱落和再生特性。牛、羊的角不利于畜牧生产管理,但其进化起源以及关键调控基因仍有待研究。此外鹿茸作为特种经济动物产品是哺乳动物中具有完全再生能力的器官,并拥有极快的生长速度,其细胞分裂增殖速度甚至超过了癌细胞,由此推测鹿科物种低的癌症发生率是其适应细胞快速分裂增殖的进化副产物。为此本研究通过比较基因组的方法对以上生物学问题进行解析。本研究组装一个鹿科獐亚科物种和两个麝科物种基因组,并结合反刍动物基因组项目收集到1个鼷鹿科物种,1个叉角羚科物种,2个长颈鹿科物种,8个鹿科物种,1个麝科物种以及38个牛科物种共计54种涵盖所有现存反刍动物科的反刍动物基因组数据。此外,测序20个狍子转录组,20个梅花鹿转录组,68个山羊转录组,以及113个绵羊转录组,并下载了49个已发表的绵羊组织转录组数据,共计270个涵盖16种不同组织的转录组数据。通过比较上述基因组和转录组数据并结合细胞实验分析得到如下结果:1.获得高质量Scaffold水平的獐子（Hydropotes inermis）基因组（Contig N50 47.9Kb,Scaffold N50 5.7Mb）以及两个contig水平的麝科物种高山麝（Moschus chrysogaster）和喜马拉雅麝（Moschus leucogaster）基因组。并通过基因组假基因的分析鉴定了289个獐子和麝科物种共享的假基因。而角的关键调控基因RXFP2为其中之一,该基因在两个无角反刍动物支系中发生趋同的假基因化,这可能部分解释两个无角支系物种角的丢失。2.通过多组织转录组分析鉴定到624个牛科洞角特异高表达的基因和761个鹿科鹿茸特异高表达的基因。新器官的起源依赖招募已有组织表达的基因,分析发现两类角的特异高表达的基因均主要募集于骨组织、皮肤组织、脑组织和睾丸组织。它们共有的201个基因主要参与成骨发育,皮肤发育和神经生成相关通路。这说明牛科洞角与鹿科鹿茸具有相似的基因表达基础。3.通过比较基因组学分析得到有角反刍动物分支的240个正选择基因和8732个特异保守元件。正选择基因（OLIG1,OTOP3）,特异保守元件临近基因（如HOXD,SOX9,RXFP2等）,角组织特异的高表达基因（如SOX10,RXFP2,TFAP2A等）,以及绵羊胚胎期角芽组织与临近前额皮肤组织差异表达基因参与神经脊细胞迁移通路,揭示神经脊细胞迁移通路在角的起源发育中扮演重要角色。因此结合遗传学证据、角基因表达模式和角型变异相关基因,推断反刍动物的角具有相同的细胞起源-头部神经脊干细胞。以上基因也具备成为无角牛、羊育种的关键候选基因的潜力。4.通过比较基因组学分析,鉴定出156个鹿科物种正选择基因和117个鹿科物种加速进化元件。这些基因及鹿茸组织特异的高表达基因富集在轴突导向通路,说明神经在鹿茸快速再生过程中扮演了重要角色。此外,与鹿茸组织和人正常骨组织基因表达相关性（r2=0.33-0.47）相比,鹿茸组织和人骨癌组织（r2=0.67-0.78）具有更高的基因表达相关性,暗示鹿茸快速生长采用了癌细胞增殖相关通路。一些原癌基因和抑癌基因,如PML、FOS、FAM83A、REL,、ADAMTS18等是鹿科正选择基因,这些基因可能是鹿科物种精确调控鹿茸快速再生且避免癌化的关键。5.通过构建人PML基因慢病毒过表达载体以及相应的鹿科突变型PML过表达载体,转染乳腺癌（HCC1806）、宫颈癌（HeLa）和肺癌（A549）三种癌细胞系。细胞活力测定证实鹿科突变型PML基因相较于人PML基因具有更强的抑制癌细胞生长的能力。鹿科突变型PML基因相比于人PML基因具有更高的蛋白水平,但其mRNA水平没有差异。暗示鹿科PML特异的突变位点增强了其mRNA的翻译效率或者蛋白水平的稳定性,导致更高的蛋白水平进而增强了抑癌效果。本研究通过比较基因组和比较转录组并结合细胞实验的方法解析反刍动物角起源进化和鹿科物种相对低的癌症发生率的遗传基础。本研究为新器官的起源进化、癌症相关研究和无角牛、羊的育种提供理论基础。
王永刚[8]（2019）在《利用基因重测序和蛋白质含量探析栽培大麦的起源与驯化》文中研究说明大麦是世界上最古老、分布种植最广、经济价值极高的谷类作物之一,其产量和面积在禾本科作物中一直居第四位。高产、优质、多抗一直是大麦遗传改良的主要目标,然长期的驯化选择,特别是经过近代育种和集约化种植,使得大麦不少有益等位基因丢失,遗传多样性明显降低,出现了遗传基础狭窄和基因同质化等问题,已成为实现主要育种目标的瓶颈。一年生野生大麦（Hordeum vulgare ssp.spontaneum）是栽培大麦（Hordeum vulgare ssp.vulgare）的祖先,具有广阔的自然分布和生态适应性。一直以来,一年生野生大麦因其丰富的自然变异与遗传多样性,以及与栽培大麦无生殖隔离,被认为是栽培大麦性状改良的初级基因库。充分利用野生种群中的有利基因变异在某种程度上不仅取决于对野生种群遗传结构的了解,包括确定有哪些野生祖先或者野生祖先的哪些部分对驯化后代有什么样的遗传贡献,而且取决于对现有驯化后代遗传基础和遗传背景的认识。大麦的驯化传播一直是学术界的热点问题之一,时至今日仍然存在着争议。本研究以不同地理来源的野生大麦和遍布世界范围的栽培大麦为研究对象,通过基因重测序和驯化相关性状-蛋白质含量的鉴定,分析了世界各地大麦群体间的遗传分化、系统发育和群体结构,研究了候选基因变异与大麦蛋白质含量的遗传关系,了解了世界大麦基因池的形成和变化特点,为进一步探析栽培大麦的起源驯化特点与规律提供了诸多有益数据。主要结果如下:1.世界不同地理来源大麦群体的蛋白质平均含量不同。118份栽培大麦和93份野生大麦的蛋白质含量（GPC）在6.73～12.35%之间,平均为9.43%。总体上,野生大麦的平均GPC（10.44%）要高于栽培大麦。单倍型和GPC的关联分析发现NAM-1基因的两种特异性单倍型（Hap2和Hap7）对GPC有显着影响,由NAM-1基因编码区第544位的单碱基突变而导致的氨基酸非同义替换可能通过影响蛋白质的折叠,而导致GPC的差异。2.不同来源野生大麦群体表现出显着的遗传差异。在单倍型组成上,野生大麦各具有不等数量的种群特异性单倍型。NAM-1基因在群体中的变异显示,3种种群特异性单倍型是西藏野生大麦所特有的,4种是西南亚地区野生大麦特有的,而在中亚野生大麦中未发现具有种群特异性的单倍型。RPB2基因显示有15种、2种和1种群体特异性单倍型分别为西南亚、中亚和西藏野生大麦群体所特有。序列变异分析发现,不同的野生大麦具有其种群特异性的SNP或序列变异。候选基因扩增模型在不同野生大麦群体也表现不同。通过系统发育分析和群体结构分析也显示,西藏、西南亚和中亚野生大麦之间存在一定程度的结构分离。3.西藏野生大麦对栽培大麦基因池具有重要贡献。NAM-1基因的群体变异显示西藏野生大麦具有高的遗传多样性,其中单倍型多样性为0.679、单位点核酸多样性为0.00090±0.00058、核苷酸多样性为0.00103。单倍型分析显示,世界栽培大麦中广泛分布着西藏野生大麦的特有单倍型。以西藏野生大麦特异性NAM-1基因单倍型Hap7和RPB2基因单倍型Hap2为例:Hap7占所有供试大麦的37.4%,在世界不同的栽培大麦群体中其频率分布高达47.5%到87.5%;类似的,Hap2占所有供试大麦的32.5%,在所有栽培大麦群体中的分布频率从36.1%到77.8%不等。此外,基因扩增模型、序列比较、系统发育和群体结构分析也揭示了世界栽培大麦与西藏野生大麦之间的密切关系。因此,我们的结果支持青藏高原是栽培大麦的驯化中心之一。4.不同地理群体间遗传组成的差异表明,西南亚野生大麦和西藏野生大麦是现代栽培大麦遗传构成的两大来源,我们的结果支持了栽培大麦的多起源理论。此外,我们认为,大麦的多次驯化和驯化后的基因互渗是现代大麦基因池形成的重要动力。单倍型分析显示,东、西方大麦在遗传组分上存在着交换。单倍型频率分布在西南亚、中亚和西藏野生大麦间呈现出一种非均衡的分布模式,认为东、西方大麦广泛的遗传交流可能最初是通过中亚发生的。伴随着人类迁徙,种质交换、引种和杂交等农事活动,长时间的基因流动可能导致了不同区域的遗传组分向其他地域的转移。5.不同的野生大麦和栽培大麦表现出不同的驯化痕迹和选择效应。与野生大麦相比,栽培大麦发生了等位基因的丧失。在我们鉴定的10种NAM-1基因单倍型中,只有3种出现在遍布世界范围的栽培大麦中,而鉴定的21种RPB2单倍体,只有8种出现在栽培大麦中,而大多数则聚集在野生大麦中。遗传多样性在栽培大麦中也明显降低。以RPB2结果为例,栽培大麦的核苷酸多样性降低了18.2%,单倍型多样性降低了13.5%,而单位点多样性甚至降低了两倍。我们认为,在驯化和育种过程中,遗传瓶颈效应导致了栽培大麦等位基因的丧失和遗传多样性的减少。中性检验表明,不同地理和生态环境的大麦群体可能遭受了不同的选择压力。本研究不仅为了解世界栽培大麦的起源与驯化提供了新的看法,同时也增强了对于在不同地理环境下基因渗入和选择压力对全球不同大麦群体遗传多样性塑造的认识,为野生大麦遗传资源的发掘和有效利用提供了有益信息。
陈才[9]（2019）在《猪转座组注释、活性分析及其对基因组、转录组和功能基因的影响》文中指出近几十年来,大量生物基因组注释研究表明,转座元件（Transposableelements,TEs）或转座子（Transposons）及其可识别的残余成分,也称为转座组（mobilome）,在原核生物和真核生物中广泛分布,对生物的基因组和基因进化发挥重要作用,转座子已成为后基因组时代的研究热点。但关于猪基因组中转座成份的注释还比较粗略,遗漏了大量信息,缺乏对猪转座组的多样性、进化、转录和转座活性及其对功能基因影响等信息的系统解读。同时转座子插入多态分子标记在猪等家畜中研究报道很少,其研究的深度和广度还远不及人类、小鼠和植物。基于此,本论文主要开展了以下研究工作:1.使用多个软件重新挖掘猪基因组中的反转录转座子,并进行了系统分类、进化动力学和插入年龄分析,构建了新的猪重复序列数据库;2.利用新构建的猪重复序列数据库,对猪基因组和转录组进行重新注释,揭示其对基因组和转录组的影响;3.根据RepeatMasker注释结果,探究了转座组对宿主基因（蛋白质编码基因和lncRNA基因）的影响;4.对年轻反转录转座子进行了转录活性、启动子活性和转座活性检测研究;5.以SINE为例,系统解析了转座子插入多态对基因外显子结构变异的影响;6.以生长发育重要候选功能基因GHR为例,系统研究了转座子插入多态对其结构变异的影响及其与表型的关联性。主要结果如下:1.从猪基因组中共鉴定到5937条L1序列,分为四个家族（L1A、L1B、L1C和L1D）,53个亚家族。分析表明猪L1具有典型的哺乳动物L1的结构（5’UTR、ORF1、IGR、ORF2和3’UTR）,总长度在5837bp到8822bp之间,5’UTR的长度变异较大,在551bp到3254bp之间,大多亚家族的IGR较长（390bp到529bp）。两个ORF比较保守,分别为900bp左右和3800 bp左右。四个家族呈现出不同的进化模式,每一个家族主导一个特定时期的进化活动,结合年龄分析表明,它们较其他LINE年轻,L1D是最年轻的一个家族,L1D1-7代表了最年轻的七个L1D亚家族。在L1D家族中共鉴定到98条结构完整的L1拷贝,含能够编码L1蛋白的两个ORF,可能具有转座活性。2.根据SINE序列的长度、相似性及结构特征,将其分成三个家族（SINEA、SINEB和SINEC）,25个亚家族,均属于tRNA起源。三个SINE家族的长度差异明显,SINEA的长度在250 bp左右（不含polyA尾）,而SINEB和SINEC相对短一些,分别为200 5p左右和120 bp左右。在基因组进化过程中,SINE呈现出三个扩增波,每个扩增波对应一类SINE转座子家族。年龄分析表明SINEA是最年轻的家族,其中SINEA1、SINEA2、SINEA3代表最年轻的三个SINE亚家族。3.ERV是LTR类反转录转座子的主要成员,分为18个家族,大多数ERV家族相对较为古老且已失去转座活性,长度大多分布在8.5kb到11 kb之间。而ERV6在近1000万年仍然比较活跃,插入年龄分析表明,ERV6是最年轻的家族,被进一步分为两个亚家族（ERV6A和ERV6B）,各包含1个能编码含gag、pol和env的长肽的拷贝,可能具有转座活性。4.转座组注释结果表明,反转录转座子占基因组的37.13%（929.09MB）,其中LINE、LTR和SINE分别占基因组的18.52%、7.56%和11.05%。DNA转座子相对而言非常少,仅占基因组的1.99%。最年轻的七个L1亚家族（L1D1-7）只占基因组的0.17%。最年轻的三个SINE亚家族（SINEA1-3）仅占0.63%,而其中最年轻的两个ERV亚家族（ERV6A和ERV6B）仅占基因组的0.02%。5.通过生物信息分析,超过80%的蛋白编码基因和1ncRNA基因含有转座子的插入,约一半的蛋白编码基因（44.30%）和四分之一（24.13%）的1ncRNA基因含有年轻反转录转座子的插入,并且约一半的蛋白编码基因（43.78%）与反转录转座子产生融合转录本。进一步分析发现,反转录转座子在蛋白编码基因和1ncRNA基因及其他们的转录本中的含量、插入位置和插入方向存在明显的偏好性。6.通过反转录转座活性实验验证了猪基因组中年轻L1具有转座活性。实验证明无论以自身的5’UTR作为启动子还是替换为CMV启动子,都能够在HeLa细胞中发生反转录转座,但转座活性显着低于人的L1（p<0.01）。当把猪L1的IGR替换为人L1的IGR时,猪L1的转座活性显着提高（p<0.05）。7.通过双荧光素酶报告系统证实,来自L1D1、L1D2和L1D7的三条正向5’UTR和一条来自L1D2的反向5’UTR在不同细胞系中检测到弱启动子活性。ERV6B的正向LTR呈现出较高的启动子活性,而ERV6A的正向LTR和ERV6B的反向LTR呈现出中等启动子活性,ERV6A的反向LTR在本次研究中未检测到启动子活性。8.三类年轻反转录转座子在多个组织和细胞系中均检测到正反向转录产物。在除生殖器官外的各组织和细胞系中呈现出相似的转录模式并且均有反向转录产物,而在生殖器官中呈现出不同的转录模式,在睾丸中L1的ORF1、ORF2,ERV的gag、pol和env的正向转录以及ERV的LTR的反向转录受到抑制,但可以清楚的检测到L1的5’UTR的反向转录产物。另外,SINE在卵巢中正反向均检测到转录,但在睾丸中却未检测到转录。在大脑和小脑中观察到较高的ERV6-LTR的反向转录水平。9.SINEA、SINEB和SINEC三个家族在基因组中的插入位点总数为1204691个,其中在基因的外显子区共鉴定到24024个插入位点,其中在编码区（CDS）共鉴定到792个,非编码区23232个,对应约30%的基因。通过比较不同年龄的SINE插入位点多态频率,发现越年轻的SINE亚家族,多态频率越高。对外显子区最年轻的三个亚家族（SINEA1-3）插入位点进行全面比对分析和实验验证,最终筛选出151个多态位点,多分布在非编码区。10.GHR基因及其侧翼区的转座子注解后发现含有155个转座子插入,绝大部分为反转录转座子（152/98.06%）,对应25.63%的序列。其中SINE类转座子最多,有74个,而其中68个来自最年轻的家族SINEA,对应5.64%的序列。对获取的15条来自不同品种基因组的GHR基因及侧翼序列比对后发现34个长度超过50 bp的结构变异,且全部为转座子插入多态引起。选取部分转座子引起的结构变异位点进行实验验证,获得5个转座子插入多态位点,其中1个在大白群体中检测后发现纯合转座子插入基因型（SINE+/+）的个体的校正背膘厚显着小于纯合无插入基因型（SINE-/-）的个体。研究对猪基因组中转座成份进行了系统的挖掘、分类、进化分析、活性分析和注解,并系统评估了转座组对基因组、转录组和功能基因的影响,并进行了分子标记挖掘及应用评估,研究结果为更加全面、深刻的认识和理解猪转座组提供了实验依据和理论基础,并为开发猪基因组新型分子标记,进行重要经济性状的精细定位提供参考。
郎涛[10]（2019）在《小麦及其近缘物种串联重复序列的全基因组发掘与染色体区段鉴定》文中研究表明重复序列在小麦族物种基因组中占很高的比例,在普通小麦中国春基因组中含量高达85%以上,但基因组中重复序列的结构与功能研究较为薄弱。重复序列可分为串联重复（Tandem repeats,TR）和散在重复（Interspersed repeats,IR）,仅少数TR在分子标记、进化研究和细胞遗传学分析中得到应用。近年来,随着基因组测序与组装技术的提升以及成本的下降,小麦族中多个物种的基因组序列的完成,为从全基因组水平上分析小麦及其近缘物种的TR的结构与功能,以及大规模开发TR探针应用于染色体精细鉴定等提供了基础。本研究基于小麦及其近缘物种的参考基因组,结合基因组学和分子细胞遗传学手段,明确了基因组中的TR分布特征,发掘了一批新的寡核苷酸（Oligo）探针,能够在小麦染色体上产生清晰稳定的荧光原位杂交（Florescent in situ hybridization,FISH）杂交信号,并利用新探针对小麦易位染色体片段进行了精细鉴定。研究结果如下:1、基因组TR分布可视化网络服务工具的建立。针对串联重复序列家族在基因组中的物理特征,基于BLAST,我们构建了TR富集与物理分布网络服务B2DSC（http://mcgb.uestc.edu.cn/b2dsc）。B2DSC作为TR分布可视化工具,实现了基于TR设计FISH寡核苷酸探针的预评估,并对FISH杂交信号进行物理定位。同时基于FISH杂交结果,评估参考基因组局部区段重复序列的拼装质量,为细胞遗传学分析改进复杂基因组质量提供指导。2、小麦及近缘物种参考基因组的TR发掘。建立了包括小麦（AABBDD）、乌拉尔图小麦（AA）、节节麦（DD）、野生二粒小麦（AABB）和栽培大麦（HH）物种的非冗余TR（non-redundant TR,NR-TR）全基因组分布数据库（http://mcgb.uestc.edu.cn/tr）。发现小麦各染色体TR含量在2-5%之间,在A、B和D组染色体上非均匀分布,以D组染色体的TR密度最高。明确了小麦基因组中不同长度TR阵列在基因组的分布与富集特征,说明重复序列结构多样性对小麦基因组进化发挥了重要作用。3、小麦基因组TR与基因表达调控分析。发现1-10 bp TR和31-60 bp TR分别在高置信度（high confidence,HC）基因的转录起始位点（transcription start site,TSS）上下游50 bp和基因转录终止位点（transcription terminal site,TTS）下游500bp内相对较高富集。在TSS上游1 Kb内和TTS下游300 bp内出现50拷贝以上TR阵列的HC基因,常常表现为完全不表达或有中低表达。类萌发素蛋白基因家族分析,发现编码区插入了TR的基因完全不表达。对93个低拷贝TR阵列的基因分析,表现了潜在的pre-miRNA序列的存在,为开展TR对全基因组的表达调控网络研究奠定了基础。4、基于高拷贝TR的寡核苷酸原位杂交探针的发掘。在TR全基因组分析的基础上,开展TR阵列的聚类分析,从46类小麦高拷贝TR以及3类大麦TR中获得了16个新寡核苷酸探针。验证发现它们在小麦染色体上有比较清晰稳定的非变性荧光原位杂交（nondenaturing FISH,ND-FISH）杂交信号,且结合B2DSC进行的基因组物理定位,构建了一张TR探针的染色体物理定位整合图谱,大大提高了FISH鉴定小麦及其近缘属物种染色体特定区段的分辨率。5、小麦高富集的小卫星（minisatellite）序列的分布与进化研究。小麦基因组中一类44 bp的TR序列Ta-3A1,共有69,135个拷贝,总长约3.02 Mb,为拷贝数最高的小卫星序列。Ta-3A1主要富集于小麦3AL、5AL、7AS、7AL、5BL和5DS很短的区间内。序列的聚类分析与物理分布分析,结合小麦族代表性物种染色体的比较ND-FISH分析,发现Ta-3A1拷贝数和染色体位置的快速变化,与小麦族物种形成和多倍体化过程中的染色体重排事件有关。6、基于TR的寡核苷酸探针用于染色体结构变异精准鉴定。利用发掘的Oligo探针,对小麦-偃麦草导入系Z4、小麦-黑麦-偃麦草易位系品种Amigo以及“川麦62”的染色体进行了多重探针的FISH分析。准确鉴定了Z4的易位染色体（Tr-I）的易位断点,其中3A的断点确定在位于长臂的532.13 Mb区域,3DS的47 Mb区段插入到Tr-I的端部。FISH鉴定发现小麦品种Amigo具有小麦-黑麦1RS.1AL易位染色体,小麦7BS.7AS和7BL.7AL易位,还确定了Amigo的1B染色体随体区域,长穗偃麦草染色体片段约为120 Mb。利用多种TR-Oligo探针,将“川麦62”中5B-7B相互易位染色体的断点分别定位于5B的99-151 Mb和7B的310-379 Mb之间。证实多探针ND-FISH可大幅度提高小麦及近缘物种染色体区段重排的鉴定分辨率,实现小麦外源新种质的高效鉴定。综上,本研究围绕小麦及其近缘物种中的串联重复序列,开展生物信息学分析,开发了可展示全基因组TR染色体分布的在线网络服务,已成为物种基因组TR分析的共享平台。开发的新型基于TR的寡核苷酸探针,并构建染色体物理定位整合图谱,成功用于小麦外源染色体易位区段的精准鉴定,实现了分子细胞遗传学研究与基因组学新进展的紧密结合,研究结果对完善小麦基因组结构、功能与进化的理论和指导小麦分子染色体工程育种的实践都具有重要意义。
二、微卫星的起源、作用以及在基因组中的分布与进化动力学(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微卫星的起源、作用以及在基因组中的分布与进化动力学(英文)（论文提纲范文）
（1）埃及伊蚊和白纹伊蚊种群遗传分化及感染寨卡病毒研究（论文提纲范文）
| 缩略语表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 1.材料和方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.1.1 实验蚊虫的采集 |
| 1.1.1.1 2017~2018年埃及伊蚊的野外调查和采集 |
| 1.1.1.2 我国不同温度带白纹伊蚊的野外调查和采集 |
| 1.1.2 主要仪器和试剂 |
| 1.1.2.1 主要仪器 |
| 1.1.2.2 主要试剂耗材 |
| 1.2 实验方法和步骤 |
| 1.2.1 蚊虫的饲养和温度对蚊虫生命周期的影响 |
| 1.2.1.1 白纹伊蚊和埃及伊蚊的实验室养殖 |
| 1.2.1.2 温度对白纹伊蚊生命周期和产卵的影响 |
| 1.2.2 埃及伊蚊和白纹伊蚊的微卫星引物开发和验证 |
| 1.2.2.1 蚊虫基因组的提取和检测 |
| 1.2.2.2 蚊虫基因组的消化和载体连接 |
| 1.2.2.4 富集DNA片段的再扩增、克隆和测序 |
| 1.2.2.5 微卫星位点的多态性验证 |
| 1.2.3 埃及伊蚊和白纹伊蚊种群分化研究 |
| 1.2.3.1 微卫星位点和线粒体COI、ND4和ND5基因的扩增 |
| 1.2.3.2 种群结构、单倍型多样性和扩散分析 |
| 1.2.4 寨卡病毒感染细胞和蚊虫 |
| 1.2.4.1 寨卡病毒的扩繁和空斑检测 |
| 1.2.4.2 细胞感染寨卡病毒的研究 |
| 1.2.4.3 温度对白纹伊蚊和埃及伊蚊传播寨卡病毒影响 |
| 1.3 实验流程图 |
| 2.结果 |
| 2.1 基于微卫星标记和线粒体基因的媒介伊蚊的遗传分化研究 |
| 2.1.1 基于磁珠富集法的媒介伊蚊微卫星标记的重开发和验证 |
| 2.1.1.1 埃及伊蚊和白纹伊蚊基因组检测 |
| 2.1.1.2 微卫星位点的筛选和多态性验证 |
| 2.1.2 基于微卫星标记和线粒体基因的埃及伊蚊遗传分化研究 |
| 2.1.2.1 基于微卫星标记的埃及伊蚊遗传分化研究 |
| 2.1.2.2 基于线粒体COI和ND4基因的埃及伊蚊遗传分化研究 |
| 2.1.3 基于微卫星标记和线粒体基因的白纹伊蚊遗传分化研究 |
| 2.1.3.1 基于微卫星标记的白纹伊蚊遗传分化研究 |
| 2.1.3.2 基于线粒体COI和ND5基因的白纹伊蚊遗传分化研究 |
| 2.2 基于内源性病毒插入片段的媒介伊蚊的遗传分化研究 |
| 2.2.1 埃及伊蚊和白纹伊蚊内源性病毒插入片段筛选、验证和检测 |
| 2.2.1.1 埃及伊蚊内源性病毒插入片段的筛选、验证和检测 |
| 2.2.1.2 白纹伊蚊内源性病毒插入片段的筛选、验证和检测 |
| 2.2.2 基于内源性病毒插入片段的埃及伊蚊种群的遗传分化研究 |
| 2.2.2.1 基于内源性病毒片段多态性的埃及伊蚊种群结构分析 |
| 2.2.2.2 基于内源性病毒片段位点突变的埃及伊蚊种群遗传多样性分析 |
| 2.2.2.3 基于内源性黄病毒片段AaFlavi31位点多样性的埃及伊蚊种群分化分析 |
| 2.2.3 基于内源性病毒插入片段的白纹伊蚊种群的遗传分化研究 |
| 2.2.3.1 基于内源性病毒片段多态性的白纹伊蚊种群遗传结构分析 |
| 2.2.3.2 基于内源性病毒片段位点突变的白纹伊蚊种群遗传多样性分析 |
| 2.2.3.3 基于内源性棒状病毒片段AbRha12位点多样性的白纹伊蚊种群分化分析 |
| 2.3 白纹伊蚊C6/36细胞感染寨卡病毒的研究 |
| 2.3.1 寨卡病毒的扩增、标准曲线和细胞动力学 |
| 2.3.1.1 寨卡病毒的扩增和标准曲线制作 |
| 2.3.1.2 寨卡病毒的哺乳动物细胞和昆虫细胞动力学 |
| 2.3.2 温度对白纹伊蚊C6/36细胞感染寨卡病毒的影响 |
| 2.3.2.1 温度对感染寨卡病毒的C6/36细胞形态的影响 |
| 2.3.2.2 温度对C6/36细胞感染寨卡病毒的影响 |
| 2.3.3 白纹伊蚊C6/36细胞感染寨卡病毒的转录组分析 |
| 2.3.3.1 C6/36细胞在28℃和37℃下感染寨卡病毒前后基因表达量差异分析 |
| 2.3.3.2 差异表达基因的功能分析 |
| 2.4 白纹伊蚊和埃及伊蚊感染寨卡病毒的研究 |
| 2.4.1 温度对白纹伊蚊生存周期的影响 |
| 2.4.2 温度和寨卡病毒感染对不同温度带白纹伊蚊产卵量的影响 |
| 2.4.3 地理株和温度差异对白纹伊蚊和埃及伊蚊感染ZIKV的影响 |
| 2.4.3.1 地理株和温度差异对白纹伊蚊感染ZIKV的影响 |
| 2.4.3.2 温度对埃及伊蚊感染ZIKV的影响 |
| 3.讨论 |
| 3.1 分子标签的筛选和确定 |
| 3.2 我国不同温度带白纹伊蚊种群分化和扩散 |
| 3.3 2017~2018年云南埃及伊蚊种群分化和扩散 |
| 3.4 埃及伊蚊和白纹伊蚊内源性病毒插入片段的多样性和特异性 |
| 3.5 温度和地理株差异对白纹伊蚊感染寨卡病毒的影响 |
| 4.结论和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 主要简历 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）青环海蛇抗炎活性肽Hydrostatin-SN10的靶点拮抗机制及基于三代测序的青环海蛇多组学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 前言 |
| 第一章 青环海蛇抗炎活性肽Hydrostatin-SN10 拮抗靶点TNFR1 的机制探究与验证 |
| 引言 |
| 材料与方法 |
| 一、实验材料 |
| 二、Hydrostatin-SN10 体内靶点选择性的验证 |
| 三、Hydrostatin-SN10与TNFR1 的相互作用分析 |
| 四、Hydrostatin-SN10与TNFR1 结合位点的验证 |
| 实验结果 |
| 一、Hydrostatin-SN10 的体内靶点选择性 |
| 二、Hydrostatin-SN10与TNFR1 分子相互作用的模拟 |
| 三、Hydrostatin-SN10与TNFR1 结合位点的验证 |
| 讨论与小结 |
| 第二章 青环海蛇的多组学测序与组装 |
| 引言 |
| 材料与方法 |
| 一、实验材料 |
| 二、青环海蛇全基因组测序与从头组装 |
| 三、青环海蛇毒腺转录组测序与拼接 |
| 四、青环海蛇毒液蛋白质组的检测 |
| 实验结果 |
| 一、青环海蛇全基因组测序与组装 |
| 二、青环海蛇毒腺转录组测序与拼接 |
| 三、青环海蛇毒液蛋白质组 |
| 讨论与小结 |
| 第三章 青环海蛇多组学的生物信息学分析 |
| 引言 |
| 材料与方法 |
| 一、软件与数据库资源 |
| 二、青环海蛇基因组注释 |
| 三、比较基因组学分析 |
| 四、毒素相关分析 |
| 分析结果 |
| 一、青环海蛇基因组注释 |
| 二、比较基因组学分析 |
| 三、毒素相关分析 |
| 讨论与小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 综述 蛇毒及其多组学的研究进展 |
| 参考文献 |
| 发表论文和工作情况 |
| 致谢 |
（3）臭柏叶绿体基因组、群体遗传多样性及谱系地理学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 遗传多样性及评价方法概述 |
| 1.1.1 遗传多样性概念 |
| 1.1.2 遗传多样性的研究方法 |
| 1.2 谱系地理与植物系统进化 |
| 1.2.1 谱系地理学概述 |
| 1.2.2 青藏高原隆起及第四纪冰期对中国西北干旱区的影响 |
| 1.2.3 植物系统进化与谱系地理学中常用的分子标记 |
| 1.2.4 谱系地理学研究中的生态位模型 |
| 1.3 柏科刺柏属物种及臭柏国内外研究进展 |
| 1.3.1 柏科刺柏属简介及研究现状 |
| 1.3.2 臭柏简介及研究现状 |
| 1.4 研究目的、意义和内容 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 臭柏叶绿体基因组结构与系统进化 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 臭柏叶绿体基因组结构及特征 |
| 2.2.2 臭柏叶绿体基因组密码子偏好性 |
| 2.2.3 臭柏叶绿体基因组重复序列 |
| 2.2.4 刺柏属植物种间叶绿体基因组比较 |
| 2.2.5 系统进化分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 臭柏叶绿体基因组变异 |
| 2.3.2 遗传标记的开发 |
| 2.3.3 臭柏系统进化关系 |
| 2.4 小结 |
| 3 基于SSR标记的臭柏群体遗传多样性和遗传结构 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.1.3 数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 引物开发、筛选及种间通用性检测 |
| 3.2.2 无效等位基因检测、哈迪-温伯格平衡及中性检验 |
| 3.2.3 臭柏群体的遗传多样性 |
| 3.2.4 臭柏群体的遗传分化 |
| 3.2.5 臭柏主坐标分析和聚类分析 |
| 3.2.6 臭柏群体的遗传结构 |
| 3.2.7 群体BOTTLENECK瓶颈效应分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 臭柏群体遗传多样性 |
| 3.3.2 臭柏群体遗传结构和遗传分化 |
| 3.3.3 SSR引物开发及在近缘种间的通用性 |
| 3.4 小结 |
| 4 臭柏谱系地理学研究-基于cpDNA、ITS和SCNG的分子生物学证据 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.1.3 数据分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 臭柏cpDNA单倍型的序列特征及多态性 |
| 4.2.2 臭柏ITS单倍型的序列特征及多态性 |
| 4.2.3 臭柏ABI3单倍型的序列特征及多态性 |
| 4.2.4 臭柏群体遗传结构与遗传分化 |
| 4.2.5 系统发育树的构建 |
| 4.2.6 单倍型各分支分化时间估算 |
| 4.2.7 臭柏群体的动态历史事件 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 群体遗传多样性及不同遗传标记水平结果对比 |
| 4.3.2 遗传结构和谱系分化 |
| 4.3.3 冰期避难所及扩张历史推断 |
| 4.4 小结 |
| 5 臭柏不同时期地理分布格局 |
| 5.1 臭柏资源数据收集 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 生物气候变量获取 |
| 5.2.2 分布点数据处理及环境变量筛选 |
| 5.2.3 MaxEnt模型运行及臭柏适生区划分 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 臭柏现代潜在分布区预测 |
| 5.3.2 过去和未来潜在分布区 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 环境因子对现代地理分布的制约 |
| 5.4.2 不同时期臭柏潜在适宜分布区变化 |
| 5.5 小结 |
| 6 基于遗传多样性特征和谱系地理特征的臭柏保护策略 |
| 6.1 天然臭柏群体现状 |
| 6.2 臭柏群体遗传特征 |
| 6.3 保护策略的提出 |
| 6.3.1 建立保护单元 |
| 6.3.2 原地保护 |
| 6.3.3 迁地保护 |
| 6.3.4 加强保护区管理 |
| 6.3.5 加大宣传力度 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 8 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
（4）埃博拉病毒（Ebolavirus）基因组中微卫星保守位点及其功能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 生物信息学 |
| 1.1.1 生物信息学的概念 |
| 1.1.2 生物信息学的发展 |
| 1.1.3 生物信息学的应用 |
| 1.2 相关的生物信息学数据库和统计学软件介绍 |
| 1.2.1 Gen Bank数据库 |
| 1.2.2 Gen Pept数据库 |
| 1.2.3 Uniprot数据库 |
| 1.2.4 SPSS统计软件 |
| 1.3 微卫星介绍 |
| 1.3.1 微卫星序列的定义 |
| 1.3.2 微卫星序列的突变与进化 |
| 1.3.3 微卫星不稳定性 |
| 1.3.4 微卫星序列与疾病的相关性 |
| 1.4 埃博拉病毒概述 |
| 1.4.1 埃博拉病毒的出现 |
| 1.4.2 埃博拉病毒基因组结构 |
| 1.4.3 埃博拉病毒的研究进展 |
| 1.5 本研究工作的内容和意义 |
| 第2章 埃博拉病毒基因组中末端非编码区保守微卫星的分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 基因组序列的收集 |
| 2.2.2 微卫星的提取 |
| 2.2.3 序列比对 |
| 2.2.4 RNA二级结构预测 |
| 2.2.5 统计分析 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 末端区域高序列差异和完整基因组的低序列差异 |
| 2.3.2 高保守性微卫星位点主要分布在 5',3'末端非编码区 |
| 2.3.3 保守的微卫星位于保守的茎环结构上 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 保守微卫星可能有助于保守茎环结构的形成 |
| 2.4.2 保守微卫星具有更大的进化压力 |
| 2.4.3 保守的微卫星可能由于功能选择而被保留 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 埃博拉病毒基因组中GP基因编码区保守微卫星的分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 材料选取 |
| 3.2.2 序列比对 |
| 3.2.3 微卫星提取与统计 |
| 3.2.4 蛋白质功能位点检索 |
| 3.2.5 统计学分析 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 GP基因编码区存在高度保守的微卫星位点 |
| 3.3.2 GP基因编码区具有更低的序列差异和更高的微卫星保守率 |
| 3.3.3 保守微卫星处于重要蛋白质功能位点上 |
| 3.3.4 保守微卫星与GP基因的RNA编辑密切相关 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 编码区的保守微卫星是GP基因的重要编辑位点 |
| 3.4.2 保守微卫星位点可能作为重要的蛋白质功能位点而被保留 |
| 3.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录一 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
| 附录二 表格:埃博拉病毒属五个种的完整基因组序列信息 |
| 附录三 表格:埃博拉病毒完整基因组和末端区域保守微卫星的统计 |
| 附录四 图片:219 条序列中 5', 3'末端的保守微卫星位点 |
| 附录五 图片:219 条序列中 5', 3'末端形成的茎环结构 |
| 致谢 |
（5）de Winter综合征及复发性肝癌克隆起源的早期诊断（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 缩略语 |
| 前言 |
| 研究意义 |
| 研究现状与成果 |
| 研究目的、方法 |
| 一、M-JBT治疗de Winter综合征 |
| 1.1 对象和方法 |
| 1.1.1 治疗对象 |
| 1.1.2 治疗方法和过程 |
| 1.1.3 药物辅助 |
| 1.2 结果 |
| 1.2.1 术后效果 |
| 1.2.2 长期疗效 |
| 1.3 讨论 |
| 1.3.1 疾病认识误区 |
| 1.3.2 快速识别与及时治疗 |
| 1.3.3 改进技术的优势 |
| 二、复发性肝癌的克隆起源鉴定 |
| 2.1 对象与方法 |
| 2.1.1 临床样本 |
| 2.1.2 DNA提取与全外显子测序 |
| 2.1.3 检测SNVs |
| 2.1.4 已知肝癌驱动基因分析 |
| 2.1.5 突变频谱和突变特征分析 |
| 2.1.6 肝癌系统进化分析 |
| 2.1.7 复发性肝癌早期标志物 |
| 2.1.8 统计分析 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 原发肝癌与复发肝癌编码区非同义SNVs分布 |
| 2.2.2 已知肝癌驱动基因分析 |
| 2.2.3 突变频谱与突变信号分析 |
| 2.2.4 系统进化分析 |
| 2.2.5 复发性肝癌早期标志物 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 全外显子测序SNVs分布 |
| 2.3.2 已知驱动基因 |
| 2.3.3 突变频谱分析 |
| 2.3.4 突变信号分析 |
| 2.3.5 APOBEC富集分析 |
| 2.3.6 系统进化分析 |
| 2.3.7 复发性肝癌早期标志物 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 综述 肝癌的克隆起源、异质性与早期复发标记物研究进展 |
| 综述参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于Duffy结合蛋白基因和SNP条形码对大湄公河次区域间日疟原虫遗传多样性和种群结构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略语 |
| 第一部分 间日疟原虫“杜菲结合蛋白”基因遗传多样性、天然选择及单倍体分型研究 |
| 1 前言 |
| 2 材料和方法 |
| 2.1 样本采集 |
| 2.2 主要试剂和仪器 |
| 2.2.1 主要试剂 |
| 2.2.2 主要仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 Pvdbp-II的 PCR、克隆和测序 |
| 2.3.2 遗传多样性和自然选择分析 |
| 2.3.3 重组和连锁不平衡分析 |
| 2.3.4 遗传分化、单倍型网络和群体遗传结构分析 |
| 2.3.5 B细胞和T细胞表位多态性分析 |
| 3 结果 |
| 3.1 Pv DBP-II基因多态性 |
| 3.2 Pv DBP-II基因的自然选择 |
| 3.3 重组 |
| 3.4 F_(ST)估计遗传差异 |
| 3.5 Pv DBP-II单倍型的种群结构及聚类模式 |
| 3.7 B和T细胞表位多态性 |
| 4 讨论 |
| 5 结论 |
| 第二部分 基于SNP条形码的大湄公河次区域间日疟原虫遗传多样性和种群结构研究 |
| 1 前言 |
| 2 材料和方法 |
| 2.1 样本采集 |
| 2.2 主要试剂和仪器 |
| 2.2.1 主要试剂 |
| 2.2.2 主要仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 基因组DNA提取和P.vivax PCR鉴定 |
| 2.3.2 42SNPs条形码的确定 |
| 2.3.3 质谱基因分型方法的建立 |
| 2.3.4 数据分析 |
| 2.3.4.1 数据清理 |
| 2.3.4.2 感染复杂性(Complexity of infection,COI) |
| 2.3.4.3 小等位基因频率(Minor allelic frequency,MAF) |
| 2.3.4.4 期待杂合度、香农多样性指数及有效群体大小的估计 |
| 2.3.4.5 连锁不平衡分析(Linkage disequilibrium,LD) |
| 2.3.4.6 种群结构分析 |
| 2.3.4.7 遗传分化分析 |
| 2.3.4.8 主成分和系统进化分析 |
| 3 结果 |
| 3.1 种群多样性 |
| 3.2 连锁不平衡 |
| 3.3 群体结构 |
| 3.4 遗传变异与分化 |
| 3.5 聚类分析 |
| 4 讨论 |
| 5 结论 |
| 本研究创新性的自我评价 |
| 参考文献 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（7）反刍动物角起源进化的比较基因组研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 反刍动物角的概述 |
| 1.2.1 反刍动物角形态特征 |
| 1.2.2 反刍动物角进化起源探讨 |
| 1.3 角遗传变异解析 |
| 1.3.1 牛角相关变异研究 |
| 1.3.2 羊角相关变异研究 |
| 1.3.3 牛科角变异基因总结 |
| 1.4 鹿茸再生的组织生理研究 |
| 1.4.1 鹿茸的组织学特征 |
| 1.4.2 鹿茸再生 |
| 1.4.3 鹿茸的快速生长 |
| 1.5 抗癌物种的进化研究 |
| 1.5.1 抗癌能力的进化 |
| 1.5.2 物种进化抗癌机制 |
| 1.6 比较基因组学分析方法及研究进展 |
| 1.6.1 比较基因组学的研究方法 |
| 1.6.2 比较基因组学的研究进展 |
| 1.6.3 比较基因组研究展望 |
| 1.7 本研究的目的和意义 |
| 第二章 无角反刍动物獐子和两个麝科物种基因组组装 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 獐子基因组 |
| 2.2.2 两个麝科物种基因组 |
| 2.2.3 獐子和麝科物种基因组假基因的鉴定 |
| 2.3 讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 反刍动物牛科洞角与鹿科鹿茸基因表达基础 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 牛科洞角特异的高表达基因 |
| 3.2.2 鹿茸特异的高表达基因 |
| 3.2.3 比较分析两种反刍动物角特异高表达基因 |
| 3.2.4 绵羊胚胎期角芽组织与临近头部皮肤组织差异基因 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 牛科洞角和鹿科鹿茸的起源探讨 |
| 3.3.2 角作为反刍动物第二性征的进化 |
| 3.3.3 神经组织在角发育过程中扮演重要角色 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 比较基因组解析反刍动物角的遗传基础 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 有角反刍动物正选择基因解析角的进化 |
| 4.2.2 有角反刍动物特异保守元件 |
| 4.2.3 角变异相关基因座位的比较基因组研究 |
| 4.2.4 整合分析反刍动物角起源的细胞基础 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 比较基因组分析鹿科鹿茸快速再生遗传基础 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 试验方法 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 鹿科正选择基因 |
| 5.2.2 鹿科加速进化元件 |
| 5.2.3 神经组织对鹿茸的调控 |
| 5.2.4 鹿茸快速生长与癌症 |
| 5.2.5 鹿科特异正选择PML基因抑癌作用 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）利用基因重测序和蛋白质含量探析栽培大麦的起源与驯化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 野生大麦研究进展 |
| 1.1.1 野生大麦概况 |
| 1.1.2 野生大麦的遗传多样性及生态型分化 |
| 1.2 野生大麦种质资源的开发和利用 |
| 1.2.1 野生大麦的生物胁迫抗性研究及育种利用 |
| 1.2.2 野生大麦的非生物胁迫抗性研究及育种利用 |
| 1.2.3 野生大麦种质资源的品质研究及育种利用 |
| 1.2.4 野生大麦种质资源农艺性状研究及育种利用 |
| 1.3 大麦驯化性状及其关键基因研究进展 |
| 1.3.1 关于脆穗轴性状的驯化 |
| 1.3.2 关于棱形性状的驯化 |
| 1.3.3 关于皮裸性状的驯化 |
| 1.3.4 关于休眠性状的驯化 |
| 1.3.5 关于春化和光周期性状的驯化 |
| 1.4 大麦起源与进化理论 |
| 1.4.1 近东起源理论 |
| 1.4.2 青藏高原起源理论 |
| 1.5 作物驯化过程中的选择作用和基因流动 |
| 1.5.1 作物驯化过程中的选择作用 |
| 1.5.2 基因流与基因组遗传结构 |
| 1.6 研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的与意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 大麦材料 |
| 2.2 材料培养与DNA提取 |
| 2.3 候选基因的扩增及测序 |
| 2.4 种子蛋白质含量(GPC)的测定 |
| 2.5 数据分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 基于NAM-1基因重测序和蛋白质含量测定的结果与分析 |
| 3.1.1 大麦群体的单倍型频率分析 |
| 3.1.2 遗传多样性分析与中性检验 |
| 3.1.3 NAM-1基因的系统发育分析 |
| 3.1.4 蛋白质含量(GPC)的差异分析 |
| 3.1.5 单核苷酸多态性(SNP)与GPC的关系 |
| 3.2 基于RPB2基因重测序的结果与分析 |
| 3.2.1 大麦群体中的单倍型分析 |
| 3.2.2 遗传多样性分析和中性检验 |
| 3.2.3 序列多态性分析 |
| 3.2.4 系统发育和群体结构分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 蛋白质含量与NAM-1基因的关系 |
| 4.2 野生大麦群体间的遗传差异 |
| 4.3 西藏是栽培大麦的驯化中心 |
| 4.4 大麦的多驯化和现代全球大麦的基因互渗 |
| 4.5 大麦种群的自然变异 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 |
| 附录2 大麦基因组 DNA 的 CTAB 提取所用试剂及配制方法 |
| 附录3 |
| 附录4 |
| 攻读学位期间已发表和待发表论文 |
| 致谢 |
（9）猪转座组注释、活性分析及其对基因组、转录组和功能基因的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1. 转座子介绍 |
| 1.1 转座子的定义 |
| 1.2 转座的分类 |
| 1.3 转座子的应用 |
| 2. 转座子的挖掘 |
| 2.1 从头挖掘法 |
| 2.2 基于序列同源性的挖掘方法 |
| 2.3 基于结构的挖掘方法 |
| 2.4 重复序列的校正和分类 |
| 2.5 基因组注释 |
| 3. 转座子是哺乳动物遗传变异的重要来源 |
| 3.1 转座子扩张差异是造成的基因组大小差异的主要原因 |
| 3.2 转座子是驱动基因组结构变异的重要动力 |
| 3.3 转座子对基因活性具有广泛影响 |
| 4. 反转录转座子是猪等哺乳动物基因组的重要组成成分 |
| 5. 人和小鼠基因组中均含有活性反转录转座子 |
| 6. 转座子插入多态(TIP)是重要的新型分子标记 |
| 6.1 TIP分子标记种类 |
| 6.2 TIP分子标记具有很好的应用前景 |
| 引言 |
| 第二章 猪基因组中转座子挖掘、分类和进化分析及其对基因组和转录组的影响 |
| 1. 材料与方法 |
| 1.1 猪基因组中反转录转座子的挖掘 |
| 1.2 猪转座组对基因组和转录组的影响 |
| 1.3 转座子年龄估算 |
| 1.4 年轻转座子插入多态检测 |
| 2. 结果与分析 |
| 2.1 猪基因组中L1和SINE转座子的分类及进化分析 |
| 2.2 猪基因组中年轻ERV的挖掘 |
| 2.3 猪基因组中反转录转座子约占40%,而年轻反转录转座子含量很少 |
| 2.4 大多数蛋白编码基因和lncRNA基因含有转座子插入 |
| 2.5 反转录转座子在lncRNA基因和蛋白编码基因中的含量及插入方向存在偏好性 |
| 2.6 反转录转座子在lncRNA基因和蛋白编码基因的转录本中的分布存在偏好性 |
| 3. 讨论 |
| 3.1 反转录转座子占据哺乳动物基因组的30%-50% |
| 3.2 L1和SINE均表现出由不同家族主导的扩增进化模式 |
| 3.3 ERV6是最年轻的ERV |
| 3.4 反转录转座子对蛋白编码基因和lncRNA基因可能具有重要影响 |
| 第三章 猪年轻反转录转座子转录活性、启动子活性及转座活性检测 |
| 1. 材料与方法 |
| 1.1 转座子转录检测 |
| 1.2 反转录转座活性验证载体构建 |
| 1.3 启动子活性验证载体构建 |
| 1.4 细胞培养 |
| 1.5 反转录转座活性验证实验 |
| 1.6 启动子活性验证实验 |
| 1.7 数据统计 |
| 2. 结果与分析 |
| 2.1 猪L1具有转座活性 |
| 2.2 年轻L1和ERV家族的5'UTR和LTR具有正反向启动子活性 |
| 2.3 在不同组织和细胞系中均检测到年轻的L1s和ERVs的正反向转录 |
| 3. 讨论 |
| 3.1 L1 5'UTRs和ERV LTR具有正反向启动子活性 |
| 3.2 猪L1具有反转录转座活性 |
| 第四章 猪SINE转座子插入多态引起的外显子变异分析 |
| 1. 材料与方法 |
| 1.1 SINE转座子与基因关联分析 |
| 1.2 外显子区年轻SINE插入位点序列获取 |
| 1.3 数据库比对鉴定转座子插入多态 |
| 1.4 外显子区年轻SINE插入多态性验证 |
| 1.5 外显子区SINE插入多态位点注释及分析 |
| 2. 结果与分析 |
| 2.1 外显子区含有大量SINE插入 |
| 2.2 大量外显子含有SINE插入 |
| 2.3 不同年龄的SINE在基因内和基因间具有明显不同的插入多态频率 |
| 2.4 从外显子区鉴定到151个年轻SINE插入多态位点 |
| 2.5 外显子区SINE插入多态位点多分布在非编码区 |
| 3. 讨论 |
| 3.1 SINE广泛存在于基因的非编码区 |
| 3.2 年轻SINE存在大量插入多态 |
| 3.3 不同年龄的SINE插入多态性存在明显差异 |
| 第五章 转座子插入多态引起GHR基因结构变异分析 |
| 1. 材料与方法 |
| 1.1 GHR序列的获取 |
| 1.2 猪GHR基因在不同物种间的保守性分析 |
| 1.3 转座子注解 |
| 1.4 多序列比对 |
| 1.5 结构变异验证 |
| 2. 结果与分析 |
| 2.1 获取到15条GHR基因的序列 |
| 2.2 GHR基因在不同物种中相对比较保守 |
| 2.3 转座子对GHR基因的贡献 |
| 2.4 GHR基因中存在大量结构突变 |
| 2.5 初步检测到5个转座子插入引起的结构突变 |
| 2.6 GHR-TIP5与校正背膘厚呈显着性相关 |
| 3. 讨论 |
| 全文结论 |
| 文章创新点 |
| 文章不足及下一步应开展的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（10）小麦及其近缘物种串联重复序列的全基因组发掘与染色体区段鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 麦类植物串联重复序列研究进展 |
| 1.1.1 微卫星 |
| 1.1.2 小卫星 |
| 1.1.3 卫星DNA |
| 1.1.4 串联重复序列的FISH杂交模式 |
| 1.1.5 串联重复序列的获取 |
| 1.2 小麦及其近缘物种基因组测序研究进展 |
| 1.3 小麦及其近缘物种染色体鉴定技术研究 |
| 1.3.1 GISH |
| 1.3.2 FISH |
| 1.4 本文的主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 全基因组BLAST结果可视化网络服务 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 ND-FISH |
| 2.2.3 相关性分析 |
| 2.2.4 数据收集 |
| 2.2.5 B2DSC服务的设计与实现 |
| 2.3 B2DSC服务的使用 |
| 2.3.1 用户界面及使用简介 |
| 2.3.2 B2DSC主页 |
| 2.3.3 B2DSC任务页 |
| 2.4 已知寡核苷酸探针的B2DSC物理定位和FISH验证 |
| 2.4.1 小麦着丝粒特异探针 |
| 2.4.2 Oligo-pSc119.2-1在小麦中国春中FISH信号的物理定位 |
| 2.5 讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 小麦及其近缘物种串联重复序列的全基因组发掘 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料与数据来源 |
| 3.2.2 ND-FISH |
| 3.2.3 参考基因组中TR的发掘 |
| 3.2.4 基因组非冗余TR的获取 |
| 3.2.5 相关性分析与多重比较分析 |
| 3.2.6 高度串联TR的聚类分析 |
| 3.2.7 全基因组TR的聚类分析 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 非冗余TR预测 |
| 3.3.2 小麦中各类TR的基因组分布 |
| 3.3.3 小麦中的高度串联TR阵列 |
| 3.3.4 小麦中新高度串联TR阵列代表性寡核苷酸探针的预测 |
| 3.3.5 小麦全基因组TR聚类分析 |
| 3.3.6 小麦近缘物种全基因组TR聚类分析 |
| 3.3.7 小麦寡核苷酸探针物理图谱集合的构建 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 基因组学与细胞遗传学结合起来分析TR |
| 3.4.2 小麦TR的全基因组聚类 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 小麦中TR与基因和miRNA的关系初探 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 数据来源 |
| 4.2.2 TR与miRNA |
| 4.2.3 系统发育分析 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 小麦中基因周围的TR分布 |
| 4.3.2 TSS上下游50bp存在(AG)n的小麦HC基因的分布与表达 |
| 4.3.3 小麦中距离44类高度串联TR较近的基因的表达 |
| 4.3.4 TR插入对类萌发素蛋白基因表达的影响 |
| 4.3.5 小麦中的TR与miRNA |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 小卫星Ta-3A1 的分布与进化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 数据来源 |
| 5.2.2 实验材料 |
| 5.2.3 ND-FISH |
| 5.2.4 Ta-3A1单体序列多态性分析 |
| 5.2.5 热图绘制 |
| 5.2.6 Ta-3A1单体系统发育分析 |
| 5.2.7 序列logo图绘制 |
| 5.2.8 共线性作图 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 Ta-3A1是小麦基因组中最为富集的一类TR |
| 5.3.2 不同染色体区域Ta-3A1单体序列分析 |
| 5.3.3 Ta-3A1用于FISH分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 新寡核苷酸探针在染色体区段鉴定中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 ND-FISH |
| 6.2.3 90K SNP分析 |
| 6.3 结果 |
| 6.3.1 小麦-偃麦草导入系Z4易位断裂位点的精细鉴定 |
| 6.3.2 多重易位系Amigo染色体的多色原位杂交鉴定 |
| 6.3.3 小麦新品种“川麦62”易位断裂位点的鉴定 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附表 |
| 第二章 |
| 第三章 |
| 第四章 |
| 附图 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
四、微卫星的起源、作用以及在基因组中的分布与进化动力学(英文)（论文参考文献）
- [1]埃及伊蚊和白纹伊蚊种群遗传分化及感染寨卡病毒研究[D]. 高剑. 军事科学院, 2021(02)
- [2]青环海蛇抗炎活性肽Hydrostatin-SN10的靶点拮抗机制及基于三代测序的青环海蛇多组学研究[D]. 李安. 中国人民解放军海军军医大学, 2021(01)
- [3]臭柏叶绿体基因组、群体遗传多样性及谱系地理学研究[D]. 路东晔. 内蒙古农业大学, 2020(06)
- [4]埃博拉病毒（Ebolavirus）基因组中微卫星保守位点及其功能分析[D]. 张宏喜. 湖南大学, 2020(02)
- [5]de Winter综合征及复发性肝癌克隆起源的早期诊断[D]. 王佳佳. 天津医科大学, 2020(06)
- [6]基于Duffy结合蛋白基因和SNP条形码对大湄公河次区域间日疟原虫遗传多样性和种群结构的研究[D]. 胡钰冰. 中国医科大学, 2020(01)
- [7]反刍动物角起源进化的比较基因组研究[D]. 王禹. 西北农林科技大学, 2019
- [8]利用基因重测序和蛋白质含量探析栽培大麦的起源与驯化[D]. 王永刚. 华中农业大学, 2019(01)
- [9]猪转座组注释、活性分析及其对基因组、转录组和功能基因的影响[D]. 陈才. 扬州大学, 2019(02)
- [10]小麦及其近缘物种串联重复序列的全基因组发掘与染色体区段鉴定[D]. 郎涛. 电子科技大学, 2019(01)