小黄鱼与大黄鱼比较基因组及生长相关性状研究
小黄鱼是中国东海重要的经济鱼类。随着二代测序技术的普及和价格的下降，本论文基于高通量测序技术对小黄鱼的基因组进行初略组装。对大小黄鱼进行比较基因组学研究，提取小黄鱼基因组中生长相关的正选择基因。提供了一个新的思路来解决目前大黄鱼养殖育种过程中遇到的各种问题。研究内容如下： 1.小黄鱼的基因组初略组装结果 本研究利用东海野生小黄鱼样本进行测序，一共得到了141 x覆盖度的DN A序列数据，小黄鱼基因组存在高杂合或高重复的情况。在初步组装时，使用了多种不同的基因组组装软件进行组装以选取最优的组装策略，最终选用Platanus组装得到了649 Mb的基因组。通过短片段序列的回贴到基因组上发现99.28%的测序序列能够重新比对到小黄鱼的基因组上。Contig和 Scaffold的 N50值分别为3,761 bp和40,284 bp。由于是初略组装所以从N50值上来看小黄鱼的基因组拼装的质量不够好，存在着序列碎片化的问题。 结合从头预测和基于数据库的同源预测的分析策略对小黄鱼进行重复序列和基因注释。小黄鱼基因组的重复序列占比为19.03%，与大黄鱼基因组中的重复序列比例接近。使用同源蛋白比对预测和从头预测的方法，在小黄鱼的基因组中共注释得到了53,726个基因，远超过了正常二倍体鱼类基因组所有的基因数。我们认为是因为基因组组装的碎片化导致一个基因被分成了多个片段，从头预测的方法对一个基因上的多个信号位点同时进行了注释，导致了从头预测的基因数目大幅度增加，最后EVM合并基因集后结果偏离了正常的基因数目。 2.比较基因组学研究 基于全基因组核算序列比对的共线性分析，显示小黄鱼与大黄鱼的基因组有很好的共线线性。在构建大黄鱼、小黄鱼、青鳉和剑尾鱼四种硬骨鱼类的分类进化树时的结果也验证了这个结论，大黄鱼和小黄鱼聚在一个枝上。对大小黄鱼的蛋白编码序列进行比对发现它们之间共同分享了13,575个基因家族。 3.生长相关基因 我们对大黄鱼和小黄鱼基因组中的受到正选择的基因进行研究，通过引入一个外群——大西洋鳕鱼进行Ka/Ks值的计算，并且进行比较。发现大黄鱼中784个基因收到了正选择，小黄鱼中759个基因受到了正选择。 我们发现大量的小黄鱼的骨骼形成、鱼鳍形态发生、生长发育等相关的基因受到了正选择。我们认为这些基因很有可能与大小黄鱼的生长性状的歧化有关，小黄鱼的生长性状受到强烈的自然选择，而大黄鱼在表型上可能更接近它们的共同祖先。我们发现小黄鱼基因组中存在大量的保守的免疫基因。
小黄鱼;大黄鱼;高通量测序;生长性状
浙江海洋大学
硕士
海洋科学
陈永久
2018
中文
S917.4
61
2018-12-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）