论文摘要
栉孔扇贝（Chlamys farreri）是我国北方沿海一种重要的经济贝类，在我国水产养殖产业中占有重要的位置。开展栉孔扇贝的基因组学研究，对于了解重要经济性状的遗传学基础，开发重要经济性状的遗传调控基因，从而指导品种改良和遗传育种具有重要意义。本研究首先构建了一个栉孔扇贝基因组学研究平台，此平台包含三个细菌人工染色体（BAC）文库，而后实现了文库的初步应用分析。与此同时，利用高通量测序技术将栉孔扇贝全基因组进行测序评估，并由此对基因组特征进行初步分析。本篇论文主要包括以下三部分内容：1.栉孔扇贝BAC文库的构建及质量评价本研究构建了栉孔扇贝三个BAC文库，分别为BamHI文库，HindIII文库和Sau3AI文库，其中BamHI文库包含34,560个克隆，平均插入片段为98Kb，未发现空载；HindIII文库包含132,480个克隆，平均插入片段为106Kb，空载率为1.67%；Sau3AI文库包含23,040个克隆，平均插入片段为53Kb，空载率为3.33%。三个文库总共由190,080个克隆组成，平均插入片段为98Kb，覆盖栉孔扇贝基因组的15.4倍。随机挑选BAC克隆100代的继代培养，没有发现插入片段的丢失或重排现象，说明所构建的BAC文库是稳定的。将所有克隆进行超级池及二级池的构建，筛选了栉孔扇贝3个基因以及遗传图谱上的7个微卫星标记，阳性克隆数在6-18之间，表明这三个文库可以在目的基因或标记的筛选，物理图谱构建以及大规模基因组测序过程中发挥重要作用。2.栉孔扇贝BAC文库的应用本研究选取栉孔扇贝8个免疫相关候选基因及17个与生长性状QTL连锁的SNP标记为研究对象，利用BAC文库的4D-PCR筛选系统对这25个位点进行筛选分析，每个位点筛选出3个阳性克隆，最终获得了75个含有目的基因或SNP标记的阳性克隆。这为日后栉孔扇贝免疫及生长性状相关基因的完整克隆奠定了基础。另外，还利用BAC-FISH技术对栉孔扇贝Toll样受体（TLR）信号通路中的关键基因（CfTLR, CfMyd88, CfTRAF6, CfNFκB和CfIκB）进行染色体定位。结果显示，包含这些基因的5个BAC克隆定位在染色体上的位置单一。进一步通过核型分析及共定位验证，这5个克隆被定位于5对不同的染色体上，表明TLR信号通路的5个关键基因在栉孔扇贝基因组中并不连锁。这些研究对探索栉孔扇贝免疫系统机理有着积极的作用，并有利于细胞染色体分析等工作的开展。3.栉孔扇贝基因组勘探测序及特征分析本研究采用全基因组鸟枪法策略，依托于Illumina solexa高通量测序平台对栉孔扇贝基因组进行勘探测序，获得了62.44Gb的有效数据，评估覆盖深度约为50X。对所有短序列组装结果显示contig N50为1,267bp，scaffold N50为1,517bp，获得scaffold总长约为870Mb。通过17-kmer分析估计栉孔扇贝基因组大小约为971Mb，并预测该测序个体的杂合度约为1.35%。对scaffold序列进行初步分析，估计其覆盖真实基因组的57.1%，覆盖转录组的88.7%。运用RepeatMasker软件进行扫描，获得了884,644个散在重复序列，主要分为四种类型：DNA转座子、SINE反转座子、LINE反转座子和LTR反转座子。其中，DNA转座子数目最多，其次是SINE反转座子、LINE反转座子和LTR反转座子。运用SciRoKo软件进行扫描，获得了134,887个微卫星序列，分为437种类型，其中单碱基重复的微卫星数目最多。这些结果的获得将有利于对栉孔扇贝基因组结构特征的探索，并为全基因组测序策略的选择及基因组学研究方向的确定提供重要的参考信息。