日本囊对虾基因组串联重复序列分析及微卫星标记的开发与应用

论文摘要

本文构建了日本囊对虾随机基因组文库,对片段长度为4001000bp的3395个克隆进行测序,在此基础上分析了微卫星和小卫星在基因组上的分布特征;利用筛选的含有微卫星的克隆序列,设计和筛选出了15对微卫星多态性引物;对四个地理群体的遗传多样性进行了分析,明确了各地理群体的遗传变异水平和群体间的遗传分化程度,并对野生和养殖群体间的遗传变异进行了对比分析。具体的分析结果如下:1.基于基因组水平上的串联重复序列特征分析构建了日本囊对虾随机基因组文库,对其中片段长度为4001000bp的3395个克隆测序,共获得总长度为1606711bp的DNA序列。序列拼接后的2815个克隆序列中,找到1206个微卫星序列和487个小卫星序列,其序列总长度分别占测序序列总长度的5.9%,和3.79%。微卫星序列中,以两核苷酸重复的序列数目最多,约占微卫星总数的69.82%,三核苷酸重复次之,约占12.35%。两核苷酸重复中以AT重复最为丰富,约占两核苷酸重复序列总数的29.44%。低拷贝区间（≤42）的重复序列的数量大,约占微卫星总数的72.31%。重复单位拷贝数的变异能力分析表明,变异系数最大的前3种重复类型,均为46核苷酸,重复单位越长,变异水平越高。重复单位长度与拷贝数呈负相关（r=-0.428）关系,即重复单位长度越长,拷贝数越少。AT含量大于等于50%的微卫星序列数目（1127）约占全部微卫星序列数目（1206）的93.45%,微卫星序列为富含AT序列。两核苷酸和三核苷酸重复序列按照AT含量划分重复类型,则基序AT含量与对应的重复序列数目存在着正相关,即基序AT含量越高,序列数目越多。另外,微卫星不同长度重复类型内按照GC含量划分重复类型时,当各重复类型基序GC含量在0～70%间时,两端侧翼序列GC含量与之存在着正相关关系。这可能意味着微卫星两端的侧翼序列的碱基组成对微卫星的产生和进化有一定的影响。小卫星序列中,以十二核苷酸重复序列数量最多,以12 bp重复单位的序列数量最多（8.62%）,总体趋势表现为随着重复单位长度的增加,相应的重复序列数目降低（r=-0.826,P <0.01）。小卫星重复单位拷贝数分布范围以8bp重复拷贝数范围最广（3.1～47.6）,其次是10bp重复（2.5～44）;再次是12bp重复

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 第一节 分子遗传标记技术概述
• 1.1 限制性片段长度多态性
• 1.2 扩增片断长度多态性
• 1.3 随机扩增多态性 DNA
• 1.4 单核苷酸多态性
• 1.5 串联重复序列
• 第二节 微卫星标记技术及其在遗传分析中的应用
• 2.1 微卫星技术的发展简史
• 2.2 微卫星 DNA 序列的分布特点
• 2.3 常用的获得微卫星序列的方法
• 2.4 微卫星引物的筛选
• 2.5 微卫星结果的检测
• 2.6 微卫星的数据处理
• 2.7 微卫星标记的应用及研究进展
• 第三节 本论文的研究目的及意义
• 第二章 日本囊对虾基因组串联重复序列分布特征
• 第一节 日本囊对虾基因组微卫星序列分析
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 2.1 微卫星各重复类型分布情况
• 2.2 微卫星重复单位拷贝数分布及变异能力分析
• 2.3 微卫星重复单位基序AT 含量与重复序列数目、重复序列长度和重复单位拷贝数间的相关分析
• 2.4 微卫星侧翼序列分析
• 3 讨论
• 3.1 日本囊对虾基因组微卫星各种重复类型的分布特征
• 3.2 微卫星重复单位的长度与拷贝数间的进化关系
• 3.3 微卫星重复单位类型的数目和基因组大小的关系
• 3.4 日本囊对虾基因组微卫星富含AT
• 3.5 侧翼序列碱基组成影响微卫星的产生和进化
• 第二节 日本囊对虾基因组小卫星序列分析
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 2.1 小卫星重复序列在基因组中的分布特征
• 2.2 小卫星重复单位拷贝数分布及变异能力分析
• 2.3 小卫星重复单位的碱基组成特征
• 2.4 小卫星侧翼序列分析
• 3 讨论
• 3.1 日本囊对虾基因组中小卫星序列的分布特征
• 3.2 小卫星重复序列的碱基组成特征及 DNA 指纹图谱的开发
• 第三章日本囊对虾微卫星引物筛选
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 3.1 微卫星引物重复类型的多态性特征及评价
• 3.2 微卫星引物筛选的效率
• 第四章 日本囊对地理群体及养殖群体的遗传多样性和遗传分化研究
• 第一节日本囊对虾三个地理群体的多元异速生长分析
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第二节日本囊对虾四个地理群体遗传多样性分析
• 1 材料和方法
• 2结果
• 2.1 群体内微卫星位点的多态性
• 2.1.1 等位基因数、有效等位基因数和等位基因频率
• 2.1.2 多态信息含量
• 2.1.3 观察杂合度、期望杂合度及Hardy-Weinberg 平衡检验
• 2.2 群体间的遗传变异分析
• 2.2.1 F-统计量
• 2.2.2 遗传距离和聚类分析
• 2.2.3 群体遗传变异的AMOVA 分析
• 3 讨论
• 3.1 微卫星 DNA 标记的多态性
• 3.2 日本囊对虾地理群体 Hardy-Weinberg 平衡偏离
• 3.3 日本囊对虾地理群体间的遗传分化
• 第三节日本囊对虾野生群体与养殖群体遗传变异
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 参考文献
• 博士期间接收和发表论文
• 致 谢