一、裸子植物5S rRNA基因序列变异及二级结构特征(论文文献综述)
路东晔[1](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》文中指出臭柏(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。
张忠廉[2](2020)在《不同基原龙血竭的分子鉴定及化学成分特征研究》文中提出龙血竭(Resina Draconis),我国珍稀名贵中药,素有“活血圣药”之称,具有活血散瘀,定痛止血,敛疮生肌的功效。国家药品标准规定其来源为百合科植物剑叶龙血树Dracaena cochinchinensis(Lour.)S.C.Chen的含脂木材经提取得到的树脂,而早在1991年剑叶龙血树就被定为国家二级濒危保护植物,因此,目前我国龙血竭药材的提取原料完全依赖老挝、越南等东南亚国家进口,且随着人们对龙血竭需求量的不断攀升,龙血竭原料资源在国外亦日益匮乏。因多种龙血树属植物在自然条件或人工诱导后均可形成红色树脂,药材收购商常将几种龙血树的含脂木材混在一起销售,更有甚者甚至将龙血树属以外其它科属植物的红色含脂木材也混在龙血竭提取原料中,严重影响了龙血竭的临床用药安全与正常的市场流通。因此,龙血竭药材基原的准确鉴定意义重大,然而,目前关于龙血竭药材基原的分子鉴定研究尚属空白。此外,我国及老挝、越南等东南亚地区分布着一种被国内习称为岩棕D.sp的龙血树属植物,该植物分布较广、数量较多,且可形成红色树脂,常作为龙血竭的提取原料被广泛应用,然而,对其药材品质评价方面的研究未见报道。基于以上情况,本研究首先采用常规DNA条形码片段对龙血树属植物进行鉴定效率评价研究,之后利用叶绿体基因组对龙血竭基原及其同属植物进行super-barcode鉴定研究,在此基础上筛选合适的DNA条形码片段,对龙血竭基原及其同属植物进行专一性barcode研究。其次,本研究比较了岩棕与剑叶龙血树所产龙血竭的主要活性成分含量差异,并采用代谢组学方法比较两种龙血竭及原植物茎部的整体化学组成差异性;最后,通过高通量转录组测序初步分析龙血竭的形成机制。主要研究结果如下:1.常规DNA条形码片段(ITS2、psbA-trnH、rbcL、matK)对龙血树属植物鉴定效率极低,matk是其中鉴定效率最高的条形码片段,但其鉴定效率仅为42.86%。采用叶绿体基因组作为super-barcode对龙血树属植物进行鉴定研究,结果显示,super-barcode可很好的区分龙血树属植物。在叶绿体基因组测序基础上,对所筛选的4条高变区间片段(trnP-psaJ、psbK-psbI、trnT-trnL和clpP)进行鉴定效率比较研究,结果显示仅clpP片段可对7种龙血树属植物进行准确鉴定,但其片段较长,扩增及测序成功率较低;采用联合序列片段“psbK-psbI+trnP-psaJ”可对龙血树属植物进行准确的分子鉴定,且扩增及测序成功率高,可作为龙血竭基原及龙血树属植物分子鉴定的最佳DNA条形码片段。此外,依据叶绿体基因组及DNA条形码片段所构建的系统进化树,我们认为剑叶龙血树D.cochinchinensis与海南龙血树D.cambodiana不宜合并处理,应单独列种。2.5种主要化学成分(龙血素A、龙血素B、白藜芦醇、紫檀茋、7,4’-二羟基黄酮)中,除龙血素A的其余4种成分在两种龙血竭中含量均有显着性差异。以剑叶龙血树为基原的龙血竭(以下简称正品龙血竭)中白藜芦醇、7-4’-二羟基黄酮含量较高,而岩棕所产龙血竭(以下简称岩棕龙血竭)中龙血素B、紫檀茋含量较高,其中岩棕龙血竭的龙血素B含量明显高于正品龙血竭(9.4倍),因此,岩棕龙血竭有作为正品龙血竭代用品的开发潜力。此外,正品龙血竭的龙血素A含量远远高于龙血素B(26倍),且二者均为龙血竭活血化瘀的主要活性成分,鉴于目前多数正品龙血竭药材的龙血素B含量无法达到国家药品标准规定的最低限量(0.4%),因此,作者建议相关部门在修订龙血竭药品标准时,将龙血素A含量或龙血素A、B含量之和作为龙血竭质量控制的含量指标。3.建立了一种基于超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱联用质谱技术(UPLC-Q-Orbitrap-MS)的代谢组学方法,用于比较岩棕龙血竭与正品龙血竭的化合物组成差异性。OPLS-DA分析结果显示,岩棕龙血竭与正品龙血竭的化合物组成存在明显差异(R2Y=0.999,Q2=0.977)。最终,共鉴定(或临时鉴定)差异化合物154个,其中岩棕龙血竭中含量较高的有93个,正品龙血竭中含量较高的化合物有61个,差异化合物并无明显的类别差异性。归一化峰面积比较分析结果显示,胺类、酚酸类、生物碱类、萜类、有机酸类、甾体类化合物在岩棕龙血竭中含量较高,而苯丙素类、黄酮类化合物在正品龙血竭中含量较高,主要活性成分黄酮类化合物在正品龙血竭中含量较高。最后,我们筛选出8个化合物作为区分岩棕龙血竭与正品龙血竭的差异标志物。4.运用代谢组学方法比较岩棕与剑叶龙血树健康茎部的化学组成差异性。OPLS-DA分析结果显示,两种龙血树健康茎部的化学组成有明显差异(R2Y=0.998,Q2=0.954)。在所分析的所有特征值(feature)中,同时满足VIP>1.0且P<0.01的共有619个,比伤害诱导后的差异化合物(feature)少了 470个,说明岩棕与剑叶龙血树茎部的化学组成在伤害诱导前就存在一定的差异性,而这种差异性在伤害诱导后变的愈发明显。最终,共鉴定(或临时鉴定)化合物79个。归一化峰面积比较分析结果显示,剑叶龙血树健康茎部含有较高的氨基酸、有机酸类化合物,而岩棕的茎部则含有较高的黄酮类、生物碱类、甾体类、胺类化合物。5.对剑叶龙血树伤害诱导后的茎部样品进行转录组测序,组装后的Unigene number为63,244,得到注释的Unigene共有27,912个。差异表达基因统计结果表明,剑叶龙血树伤害诱导后前3d是其胁迫反应的最活跃时期。组间差异表达基因GO term富集及KEGG pathway统计结果显示,在伤害诱导后3d内,植株中多个与生长发育、器官发育、生殖系统发育等相关的生理进程处于下调阶段,而与多种次生代谢产物的生物合成途径、植株光合作用、抗胁迫反应等相关途径进入上调阶段。而在伤害诱导3d后,多种次生代谢产物生物合成途径及抗胁迫反应途径逐渐进入下调阶段。与黄酮类化合物(龙血竭主要活性成分)相关的代谢途径在伤害诱导后的前3d,并没有被差异表达基因显着富集到,而在伤害诱导3d后,多个差异表达基因富集到相关途径。分析结果显示,剑叶龙血树与海南龙血树在龙血竭形成过程的各个阶段,其差异基因数量及所富集的代谢途径存在明显差异,证明其形成机制有所差异。
王菁菁[3](2019)在《水杉开花相关的LEAFY、UFO和MADS-box基因功能的研究》文中认为水杉(Metasequoia glyptostroboideis Hu&Cheng)是原产自我国的落叶乔木,被称为“活化石”的国家一级保护植物。水杉具有童期长与结实难的特点,限制了造林良种化进程。论文在实验室前期构建的水杉的第一个EST数据库及雌雄花芽分化时期的表达谱的基础上,克隆到了水杉花芽分化及花器官形成过程中的差异表达基因,包括2个LFY(LEAFY)家族成员、3个UFO(UNUSUAL FLORAL ORGANS)基因家族成员及14个MADS-box家族成员;采用酵母双杂交技术研究了 LFY与UFO蛋白间的相互作用;将MgLFY和MgNLY基因在拟南芥的超表达,研究其基因功能。利用qRT-PCR技术分析了MADS-box基因的表达模式,并通过酵母双杂交技术验证了 MADS-box蛋白的互作模式与特点。主要结果如下:(1)水杉的小孢子叶球一般着生在枝条的顶端,较为开阔的位置利于借助风力进行散粉。水杉的小孢子囊3个成对似佛手状着生在小孢子叶上,成熟后的小孢子囊纵向开裂,3个小孢子囊相继开裂,可以延长散粉时间,避免由于不良环境对散粉的影响。(2)为了研究不同水杉组织及激素处理后水杉中基因表达的研究,筛选了水杉荧光定量PCR中稳定表达的内参基因,利用ΔCt,Bestkeeper,NormFinder,geNorm,RankAggreg和GrayNorm这6种算法,对14个候选参考基因在不同组织及激素处理后的表达稳定性进行分析。通过基因表达稳定性的排序,在不同水杉组织中,ACT2(Actin 2)、HIS(histone superfamily protein H3)及TATA(TATA binding protein)这3个基因有较稳定的表达特征,其中TATA在不同的激素处理条件下表达稳定。在开花诱导激素溶液处理的叶子中,ACT2,EF1a(elongation factor-1 alpha)和HIS的表达稳定,Cpn60β(60-kDa chaperonin β-subunit),GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)和HIS在开花诱导激素处理后的芽中表达稳定。(3)通过35S::MgLFY和35S::MgNLY转基因拟南芥株系的表型观察,发现35S::MgLFY和35S::MgNLY转基因拟南芥株系开花的时间早于野生型Col拟南芥,MgLFY、MgNLY可以诱导拟南芥提前开花,从而缩短成花周期。(4)借助酵母双杂交技术,发现MgLFY、MgNLY其自身蛋白间存在相互作用,可以行成同源复合物,同时MgLFY与MgNLY蛋白之间也存在相互作用,可以形成异源复合物。而MgLFY、MgNLY基因分别可以和UFO1、UF02基因进行互作。对MADS-box的B类基因成员的作用模式进行分析表明,MgAP3-2、MgAP3-3和MgPI这3个蛋白本身之间不存在相互作用,而且MgAP3-2和MgAP3-3之间也不存相互作用,但MgAP3-2、MgAP3-3分别与MgPI蛋白间存在互作关系,可以形成异源复合物。综上所述,水杉LFAFY基因可以与UFO互作,推测水杉中的UFO基因可能作为一个转录辅助因子调节LFY基因的活性,参与调控花分生组织的发育和花器官身份的决定。MADS-box基因作为一个重要的开花基因,B类基因的互作模式与其它物种相似,这种通过形成异源复合物的形式参与调控花器官形成的方式在植物中是较为保守的。研究结果为研究水杉花芽分化及花器官形成及裸子植物花发育提供了参考。
董金金[4](2019)在《银杏GBM5及GBM6基因的克隆和表达分析》文中研究指明银杏(Ginkgo biloba L.)属于单科单属裸子植物,是原产于我国的一种现存最古老的孑遗物种。银杏较长的童期严重阻碍了银杏育种的进程,限制了银杏的经济效益和社会价值。已有研究表明,MADS-box基因家族成员能够缩短植物童期,促进开花。本研究结合银杏转录组测序数据,筛选到15个银杏MADS-box家族基因,并对其中的Gb16301(命名为GBM5)和Gb01884(命名为GBM6)进行序列分析和表达分析。主要研究结果如下:1、银杏MADS-box家族基因成员的鉴定对银杏花芽分化时期的转录组测序数据进行筛选,得到15个银杏MADS-box家族基因,15个基因编码的蛋白长度在150-450 aa之间;蛋白分子量在19373.4-50 951.76 Da之间;在染色体中的分布不均匀。聚类分析显示,银杏15个MADS-box家族基因中属于I型Mγ亚族的有2个,属于MIKC型基因有13个,进一步分类到TM3、TM8、AG、GGM13、SVP亚族。2、银杏GBM5和GBM6基因的克隆采用RT-PCR技术,以银杏茎端的cDNA为模板,根据转录组数据中的序列信息设计特异性引物,克隆得到了GBM5(Gb16301)和GBM6(Gb01884)的全长CDS序列。GBM5包含一段732 bp的开放阅读框,预测其编码的蛋白质的分子式为C1188H1923N357O366S12。GBM6基因包含一段756 bp的开放阅读框,预测其分子式为C2251H3748N756O917S163。3、银杏GBM5和GBM6的表达分析及表达载体的构建结合聚类分析结果和表达分析数据发现,银杏GBM5基因与苏铁等其他物种的AG基因同源性较高,表达模式与其他植物AG基因的表达模式相似,即在茎端和叶片中的表达量随着花芽分化过程呈显着下降的趋势。银杏GBM6基因在银杏叶片中的表达量较高,在银杏茎端和叶片中的表达量随着花芽分化过程呈显着下降的趋势,且在叶片中下降的幅度较大。本实验成功构建了pEGAD-GBM5和pEGAD-GBM6过表达载体,以便进一步研究GBM5和GBM6基因的功能。
杨树琼[5](2018)在《基于重复序列分析的酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.)分子细胞遗传学及甜瓜属主要物种进化研究》文中进行了进一步梳理酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.,2n=2x=24)隶属于葫芦科(Cucurbititaceae)甜瓜属(Cucumis)黄瓜亚属(subgenus Cucumis),是迄今为止发现的唯一可以与栽培黄瓜(C.sativus)杂交成功的野生种,且与黄瓜具有同一个祖先,被认为是研究甜瓜属物种起源进化以及两染色体基数变化关系的关键物种。酸黄瓜具有抗霜霉病、蔓枯病、枯萎病以及南方根结线虫等栽培黄瓜所需的抗性基因,因此是扩大黄瓜遗传基础的重要种质。基因组的研究对于了解一个物种十分重要,重复序列是物种基因组的重要组成部分且种类繁多。重复序列在基因组中进化较快,在不同物种间表现出在序列、拷贝数以及分布的差异,其中串联重复序列经常被用于染色体鉴定和核型分析。然而目前对于酸黄瓜基因组及其重复序列的研究仍非常有限。本研究利用生物信息学、荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术开展了酸黄瓜基因组重复序列分析、基因组结构分析以及主要串联重复序列的染色体分布模式和进化分析,同时结合黄瓜、甜瓜已有的测序数据以及获得的西印度黄瓜和非洲角黄瓜测序数据进行甜瓜属5个主要物种基因组间重复序列的比较分析,研究甜瓜属物种间的基因组结构差异并进一步明确它们的亲缘关系。主要研究结果如下:1.酸黄瓜基因组重复序列分析酸黄瓜基因组中约有19%的序列为重复序列,共检测到LTR.Gypsy、LTR.Copzia、LTR.Caulimovirus、LINE.L1、DNA.MULE.MuDR、DNA.CMC.EnSpm、rDNA 以及 satellite 8种类型的重复序列。其中,含量最高的重复序列类型是LTR类逆转录转座子,占酸黄瓜基因组的6.786%;串联重复序列(卫星重复序列和rDNA)的含量次之,其基因组占比为4.08%;非LTR类逆转录转座子LINE.L7占基因组的3.115%;DNA转座子的含量最少,仅占酸黄瓜基因组的0.233%。2.酸黄瓜基因组重复序列的染色体分布模式酸黄瓜基因组重复序列主要分布在染色体端部,其中端粒重复序列位于染色体最末端,CuhySat1~3和CuhyCL31位于染色体端部的近端粒区域;45S rDNA位于酸黄瓜Chr.8、Chr.10和Chr.12染色体的末端,5S rDNA位于Chr.12染色体臂的中间区域;BAC克隆457-H11位于染色体的近着丝粒区域;CuhyCL7不仅主要分布在所有染色体的近着丝粒区域,而且弥散地分布在一些染色体臂的中间区域。3.基于比较FISH的酸黄瓜、黄瓜基因组间重复序列的同源性和进化分析酸黄瓜和黄瓜基因组的重复序列间具有很高的同源性,酸黄瓜gDNA、CuhySat1~3以及Cuhy5S都在黄瓜染色体上产生了强的杂交信号。在酸黄瓜和黄瓜染色体上,CuhySat1的杂交信号分布在所有染色体的亚端粒区域,Cuhy5S的信号分布在1对染色体臂的中间区域。在酸黄瓜染色体上,酸黄瓜gDNA和CuhySat2的杂交信号分布在所有染色体的亚端粒区域;而在黄瓜染色体上,酸黄瓜gDNA和CuhySat2不仅在所有染色体的亚端粒区域产生了杂交信号,而且在其中3对染色体的近着丝粒区域也产生了杂交信号。在酸黄瓜染色体上,CuhySat3的杂交信号分布在所有染色体的亚端粒区域;而在黄瓜染色体上,CuhySat3的杂交信号却分布在所有染色体的近着丝粒区域。酸黄瓜gDNA、CuhySat2和CuhySat3在两个物种染色体上的不同信号分布模式说明在进化过程中酸黄瓜和黄瓜之间发生了染色体融合、倒位等染色体重排事件。4.基于全基因组重复序列比较的甜瓜属主要物种进化分析甜瓜属5个主要物种黄瓜、酸黄瓜、甜瓜、西印度黄瓜和非洲角黄瓜基因组的重复序列含量不仅存在明显差异,而重复序列组成类型及不同类型重复序列的基因组占比也存在差异,甜瓜属物种的进化过程伴随着基因组结构的变化。LTR类逆转录转座子是甜瓜属5个物种中最具进化动态性的重复序列家族,Ty3/Gypsy和Ty1/Copia两个家族的系统进化分类表明酸黄瓜和黄瓜、甜瓜的亲缘关系较近,且酸黄瓜和黄瓜的亲缘关系更近,而西印度黄瓜和非洲角黄瓜的亲缘关系较近。在不同物种中,同一分枝的Ty1/Co+pia或Ty3/Gypsy逆转录转座子具有不同的染色体分布模式;在同一物种中,不同类型的逆转录转座子具有不同的染色体分布模式,且不同分枝的Ty3/Gypsy逆转录转座子也表现出了不同的染色体分布模式。逆转录转座子不仅在不同物种的基因组间发生了快速的进化,而且在同一物种基因组内也发生了快速的变化。在5个甜瓜属物种中,不同物种基因组的rDNA序列在基因区是高度保守的,但在基因间隔区具有较高的多态性。在甜瓜亚属3个物种的染色体上,45S rDNA和5S rDNA位点都显示了数目和分布位置的保守性。而在黄瓜亚属2个物种的染色体上,45S rDNA位点的数目和分布位置都有差异,但5S rDNA位点的数目和分布位置是保守的。5个物种基因组ITS序列的系统进化分析表明黄瓜、酸黄瓜和甜瓜的亲缘关系较近,西印度黄瓜和非洲角黄瓜的亲缘关系较近。因此在重复序列的维度上得出以下结论:酸黄瓜和黄瓜的亲缘关系最近,与甜瓜的亲缘关系次之,与西印度黄瓜和非洲角黄瓜的亲缘关系最远。
廖德杰[6](2018)在《岩扇贝线粒体与核基因的遗传变异及四种扇贝的亲缘关系研究》文中研究说明岩扇贝(Crassadoma gigantea,Rock scallop)隶属于软体动物门、双壳纲(Bivalvia)、扇贝目、扇贝科,最早发现于北美太平洋沿岸地区,因具有个体大、生长速度快、抗逆性强、肉嫩味美等优点,在国际市场备受青睐。为有效缓解国内扇贝养殖品种少、病害频发、产量低、死亡率高等问题,岩扇贝作为优良品种于2012年被引进我国。目前,国内外对岩扇贝分子遗传学的研究较少。因此,本研究采用第二代测序的方法对岩扇贝线粒体基因组进行了测定和分析,同时应用PCR和测序技术,对岩扇贝、虾夷扇贝、栉孔扇贝和海湾扇贝的单个线粒体基因和核基因进行了测定,探讨了四种扇贝的遗传变异情况及其之间的亲缘关系。主要结果如下:1.获得了岩扇贝线粒体基因组的全长序列,并与其他三种扇贝进行了比较分析。岩扇贝线粒体基因组全长18495bp(GenBank登入号:MH016739),包含12个蛋白质编码基因(PCGs),2个rRNA基因和23个tRNA基因,与大多数海洋双壳类动物相似,缺失了ATP8基因。基因组的A、G、C、G含量分别为21.19%、28.75%、15.24%和34.82%,A+T含量为56.02%,AT skew碱基组成(A-T)/(A+T)和GC skew碱基组成(G-C)/(G+C)分别为-0.243和0.309。编码区序列总长度为11412 bp,占基因组全长序列的61.70%。12个蛋白质编码基因的起始密码子偏好使用ATG,终止密码子偏好使用TAG,没有不完整的密码子使用情况。23个tRNA基因(trnS2除外)均为典型的三叶草结构。四种扇贝的基因排列比较显示,岩扇贝与栉孔扇贝的基因排列顺序的同源性极高,岩扇贝与虾夷扇贝有间有4个共同基因块,而岩扇贝与海湾扇贝之间只有两个。通过两种方式构建的系统发育树结果不同:(1)按基因组的基因排列方式,结果表明岩扇贝与栉孔扇贝有较近的亲缘关系。(2)按相同的基因排列方式,结果则表明岩扇贝与虾夷扇贝有较近的亲缘关系。2.对岩扇贝、虾夷扇贝、栉孔扇贝和海湾扇贝各10个样本的Cytb基因和12S rRNA基因的全序列进行测定,分析了其遗传变异情况,计算了种间遗传距离,并构建了系统发育树。结果分别为:(1)四种扇贝Cytb基因的A+T含量在57.12%—59.64%之间,均大于G+C含量;四种扇贝的单倍型数、多态性位点数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别在3—4、2—15、0.0.545—0.800、0.00100—0.00572和0.788—6.545之间,均表现出较低的遗传变异水平(π<0.01);四种扇贝的种间遗传距离和系统发育树显示,岩扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系最近,其次是岩扇贝与栉孔扇贝。(2)四种扇贝12S rRNA基因的A+T含量在50.57%—56.77%之间,均大于G+C含量;四种扇贝的单倍型数、多态性位点数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别在2—3、2—3、0.264—0.623、0.00075—0.00207和0.427—1.882之间,均表现出较低的遗传变异水平(π<0.01);四种扇贝的种间遗传距离和系统发育树显示,虾夷扇贝与栉孔扇贝的亲缘关系最近,其次是岩扇贝与虾夷扇贝。3.对岩扇贝、虾夷扇贝、栉孔扇贝和海湾扇贝各10个样本的核糖体ITS1和5SrDNA的序列进行测定,分析了其遗传变异情况,计算了种间遗传距离,并构建了系统发育树。结果分别为:(1)四种扇贝ITS1序列的A+T含量在54.48%—58.10%之间,均大于G+C含量;四种扇贝的单倍型数、多态性位点数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别在2—6、1—12、0.425—0.800、0.00081—0.00486和0.366—2.442之间,均表现出较低的遗传变异水平(π<0.01);四种扇贝的种间遗传距离和系统发育树显示,岩扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系最近,其次是岩扇贝与栉孔扇贝。(2)四种扇贝5S rDNA序列的A+T含量在57.50%—63.70%之间,均大于G+C含量;四种扇贝的单倍型数、多态性位点数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别在2—5、1—14、0.533—0.841、0.00108—0.01058和0.533—5.726之间,均表现出较低的遗传变异水平(π<0.01);四种扇贝的种间遗传距离和系统发育树显示,岩扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系最近,其次是岩扇贝与栉孔扇贝。综上所述,本研究中采样区的四种扇贝均处于较低的遗传变异水平;共构建了的6个系统发育树,其中4个表明岩扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系较近,1个表明岩扇贝与栉孔扇贝的亲缘关系较近,1个表明虾夷扇贝与岩扇贝的亲缘关系较近。因此,从分子生物学的角度,认为岩扇贝与虾夷扇贝的亲缘关系最近,并且岩扇贝、栉孔扇贝和虾夷扇贝相互之间有着较近的亲缘关系。
陈宝玉[7](2018)在《‘红颊’草莓线粒体基因组测序及序列分析》文中研究表明草莓(Fragaria ×ananassa)在世界范围内被广泛种植。其果实因特有的香气,鲜红的颜色,多汁的质地和甜味而广受赞誉,维生素含量丰富,营养价值极高,其用途也很广泛,可用于辅助食材,也可人工制造草莓调味料和香料,广受人们喜爱。因而研究其相关生理及分子方面也更加具有实际意义。草莓属倍性多样,种类繁多,通过研究其线粒体基因组组成及进化相关信息有利于对其遗传育种和系统发育关系的掌握。线粒体是真核细胞中一种重要的细胞器,是研究物种起源、遗传多样性及系统发育学的有力工具。到目前为止,在NCBI数据库中已公布了近127余种植物线粒体基因组,其中多数为被子植物,但尚无草莓的线粒体全基因组序列的报道。本实验以栽培草毒‘红颊’(Fragaria ×ananassa‘Benihoppe’)为材料,通过第二代测序技术对其线粒体基因组进行了测序,再利用测序所得组装序列数据结合其他13种被子植物的线粒体基因组序列构建系统发育树,并对其中的几个线粒体基因进行了甲基化分析。本文研究的主要结果如下:1、通过第二代高通量测序技术对‘红颊’草莓线粒体基因组进行了测序、拼接和组装,最终获得63个scaffold,总大小为109,851 bp,GC含量为41.95%。通过基因注释找到13个蛋白编码基因,其中5个NADH-脱氢酶复合体亚基(nad1,nad2,nad4,nad5,nad5-D2),复合体II(sdh4)和细胞色素b基因(cob)各1个,细胞色素c氧化酶亚基(cox1,cox3)和ATP合成酶亚基(atp1,atp6)以及细胞色素c生物合成基因(ccmB,ccmC)各 2 个;7 个核糖体蛋白基因(rpl2,rpl16,rps4,rps7,rps12,rps14,rps19);2个转运RNA基因(tRNA);3个核糖体RNA基因(rRNA)和7个开放阅读框(Open reading frames,ORF)。经过对获取的组装序列组成成分分析,‘红颊’草莓线粒体的组装序列中含有大量的基因间隔区和重复序列。2、通过生物信息学相关软件对‘红颊’草莓的13个编码蛋白进行了理化性质分析、二级结构预测、磷酸化位点分析以及亚细胞定位。利用NCBI中已发表的13种植物线粒体基因组序列信息与‘红颊’草莓测序所得的组装序列进行SNP比较分析,基于获取的有效SNP构建系统进化树,并对其进化关系进行了初步分析:‘红颊’草莓与森林草莓亚种(F.vesca subsp.americana)、苹果(Malus ×domestica)及湖北海棠变种(Malus hupehensis var.mengshanensis)3种植物同为蔷薇科聚为一类,金丝小枣(Ziziphusjujuba)位于其分支附近,说明它们的亲缘关系较近;而拟南芥(Arabidopsis thaliana)、葡萄(Vitis vinifera)及葫芦科植物位于另一大的分支线上,表明它们与草莓的亲缘关系较远。3、通过RT-qPCR法分析了 5个基因(nad4,nad5,nad5-D2,cox1,atp6)在‘红颊’草莓中的表达量,选择表达量差异较大的3个基因(nad5,cox1,atp6)采用亚硫酸氢盐测序PCR(BSP)的方法对基因片段进行了甲基化分析。结果显示‘红颊’草莓线粒体基因片段中存在甲基化现象,且供试基因的甲基化水平与基因的表达量呈一定的负相关性。
桂松涛[8](2017)在《莲高密度遗传图谱的构建和基因组组装优化研究》文中研究表明莲(iNelumbo nucifera Gaertn.)在亚洲尤其是我国有数千年的种植历史,具有重要的观赏价值、食用价值以及药用价值。同时,作为经历了第四纪冰期的孑遗植物,莲还具有十分重要的进化地位。目前,已经公布的莲核基因组草图有“中国太子莲”和“中国古莲”基因组;莲的叶绿体基因组也已经测定完成。然而,现有遗传图谱信息的不足和物理图谱信息的缺乏,阻碍了莲基因组组装到染色体水平,两个莲基因组草图中都包含有大量碎片化的序列。为了将莲基因组草图进一步锚定到染色体,需要高密度的遗传连锁图以及物理图谱的支持。此外,莲线粒体基因组的测定,对完善莲基因组整体信息也是十分必要的。本研究通过构建莲高密度的连锁图和光学图谱,对莲现有基因组草图进行了优化并锚定到染色体水平;同时也对莲线粒体基因组进行了序列测定和组装,具体结果如下:(1)通过对“泰国清迈野莲”基因组的重测序并将其与“中国太子莲”基因组比较,鉴定得到了 2,750,585个单碱基突变(SNP)、328,251个插入缺失突变以及14,191个结构变异。将莲基因组重测序结果和莲已有的转录组数据结果进行分析,共鉴定得到了 191,657个位于基因组的微卫星重复序列(SSR)以及14,191个位于转录组的微卫星重复(EST-SSR),随机选取了其中150对SSR标记引物进行了验证,并用筛选得到的42对标记引物对24个莲不同种质资源的遗传多样性进行了分析,结果表明所选的SSR标记可以有效地将不同的莲种质资源进行区分;泰国清迈野莲与中国莲品种之间有较大的遗传差异。(2)以“中国太子莲”和“泰国清迈野莲”为亲本,构建了 F2代分离群体,并通过对181株F2代植株进行限制性酶切DNA简化基因组测序,鉴定了共计217,577个高质量的多态性SNP。根据SNP的分型结果,将其合并得到了 2,371个bin标记,并最终构建得到了包含217,577个SNP标记,分为8个连锁群,总图距为789.54cM的高密度遗传连锁图。我们通过改变作图算法、加入198个多态性SSR标记并与其物理位置比较、以及与已有莲连锁图进行比较等方式对遗传图谱的准确性进行了验证,其结果都与原连锁图的标记顺序高度一致,表明所构建的连锁图具有较高的稳定性和准确性。(3)优化了“中国太子莲”基因组草图的组装结果。利用BioNano光学图谱技术对“中国太子莲”基因组中的酶切位点进行检测,得到了其基因组221倍覆盖度的数据,并最终组装得到了总长为645.12Mb的光学图谱,约占其基因组的86.20%。根据该图谱结果,我们将“中国太子莲”基因组草图的ScaffoldN50提升到了以前的1.5倍,并根据连锁图的结果对其中33个“嵌合”Scaffold进行了截断。通过整合本研究所构建的图谱以及此前所报道的连锁图谱信息,最终分别将“中国太子莲”中97.9%的序列以及“中国古莲”中97.6%的序列锚定到8条染色体上,并通过鉴定重组抑制区域以及定位莲着丝粒相关组蛋白结合序列对莲着丝粒的位置进行了估测。通过将莲的染色体与双子叶植物祖先染色体进行比较,我们推测莲在进化过程中经历了 14个染色体断裂、20个染色体融合以及1个染色体倒位事件从而形成了现在8条染色体的结构。(4)利用第三代单分子实时测序技术对莲线粒体基因组进行了序列测定、基因组组装和注释。得到的莲线粒体基因组总长524,797 bp,包含40个蛋白编码基因、3个rRNA基因以及20个tRNA基因。在莲线粒体中鉴定得到了 700个RNA编辑位点。与葡萄和水稻相比,莲的RNA编辑模式与早期被子植物鹅掌楸和互叶梅更为接近。莲线粒体中还有19个叶绿体插入片段,其中包含7个叶绿体起源的tRNA基因。用线粒体构建的系统发生树中莲位于双子叶植物基部位置,单个基因树的结果排除了莲线粒体蛋白编码基因中水平转移事件的可能。这些结果表明莲线粒体基因组具有古老且保守的进化特征。本研究在莲中鉴定了一系列的分子标记,构建了可靠的莲高密度连锁图和莲基因组光学图谱,对莲的线粒体基因组进行了序列测定,并对莲基因组草图进行了优化和锚定。本研究结果有助于后续莲的遗传栽培以及育种优化的研究以及被子植物中比较基因组学等研究的展开和深入。
王玉玉[9](2016)在《脉翅总目昆虫比较线粒体基因组学及系统发育研究》文中指出脉翅目、广翅目和蛇蛉目都是捕食性昆虫,共同组成脉翅总目。脉翅总目高级阶元的系统发育关系一直是研究的热点科学问题,前人提出了一些不同的假设,且争议较大。此外,脉翅总目不同科之间重要的生物学问题,比如它们的起源、分歧时间以及它们幼虫水生和陆生生活史之间的转化方向等仍然研究的很少。随着DNA测序技术和分析方法的飞速发展,线粒体基因组作为一个非常有效的分子标记在过去几十年间被广泛用于各个分类水平的系统发育研究,因为它的基因保守、普遍为标准的直系同源基因(母系遗传)、并且包含了很多其它分子片段没有的组学的特征,比如基因重排、插入和突变。为了更好的理解脉翅总目各个类群的起源和分化,本研究对脉翅总目昆虫线粒体基因组进行了较大规模的测序,测定了25种脉翅目、3种蛇蛉目和3种广翅目昆虫的线粒体基因组序列,获得了一些关键类群的线粒体基因组数据,如粉蛉科、泽蛉科、水蛉科、鳞蛉科、刺鳞蛉科、褐蛉科、栉角蛉科、旌蛉科、蝶蛉科、鱼蛉亚科、盲蛇蛉科等。在此基础上,利用比较基因组学和生物信息学等手段分析了脉翅总目昆虫线粒体基因组的特征与进化;并基于线粒体全基因组序列对脉翅总目昆虫目间,脉翅目、广翅目和蛇蛉目的系统发育关系进行了探讨。主要研究结果如下:(1)脉翅总目昆虫线粒体基因组基因的重叠区与特定基因具有相关性。脉翅总目昆虫线粒体基因组中,基因重叠区出现最稳定的区域位于ATP6和ATP8以及ND4与ND4L之间,大部分种类在这两个区域都存在7个碱基的基因重叠,分别为ATP8-ATP6:ATGATAA, ND4-ND4L: TTAACAT.(2)脉翅总目昆虫线粒体基因组tRNA"e-tRNAGln-tRNAMel基因簇之间的间隔在某些脉翅总目昆虫中非常大,tRNAIle-tRNAGlGln在褐蛉科Drepanepteryx phalaenoides达到106 bp,在蝶蛉科Balmes birmanus达到679 bp,在旌蛉科Chasmoptera huttii甚至达到883 bp。这些大的除控制区外大的间隔区出现的原因以及其功能还需要进一步的研究确定。(3)脉翅总目昆虫线粒体组基因的排列顺序比较保守。广翅目和蛇蛉目昆虫的基因排序与果蝇D. yakuba线粒体基因组基因的排列顺序相同,没有发生基因重排事件。而脉翅目昆虫中,除粉蛉科、泽蛉科、水蛉科和溪蛉科4个科之外,这些基因的排列顺序和果蝇D. yakuba的基因排列顺序不同,发生了基因重排事件,tRNACys从本来处于tRNATrp下游重排到tRNATrp上游。(4)脉翅总目昆虫线粒体基因组组成的异质性和类群分化的特异性造成了系统发育关系重建过程中的系统误差:在同质性模型下,无论是贝叶斯法、最大似然法还是最大简约法,所得到的系统发育关系都是粉蛉科处于脉翅目外面,脉翅目是并系。但是基于以前系统的形态学和分子证据都证明脉翅目是单系,并系的脉翅目是极不可能的。而在异质性模型下,贝叶斯法得到的系统发育树很好的证明了脉翅目的单系性,减少了线粒体基因组核苷酸组成异质性造成的误差。(5)脉翅总目、脉翅目、广翅目和蛇蛉目的单系性得到了很好的支持,脉翅目是广翅目的姐妹群。粉蛉科是脉翅目最基部的分支,在早二叠纪分化出来。泽蛉科和水蛉科的幼虫是水生的,并且是脉翅目比较早分化出来的类群。溪蛉科是脉翅总目昆虫除粉蛉科、泽蛉科和水蛉科昆虫之外所有其它科的姐妹群。脉翅目昆虫其它科的单系性得到了很好的支持,并且所有其它科(粉蛉科、水蛉科、泽蛉科、溪蛉科除外)的线粒体基因组基因顺序都发生了重排,tRNACys从本来处于tRNATrp下游重排到tRNATrp上游,这也是这个分支单系性的共同衍征。栉角蛉科是剩余所有科的姐妹群,螳蛉科、鳞蛉科和刺鳞蛉科也组成了一个单系群,分歧时间发生在三叠纪的早期到中期。我们的研究结果证明刺鳞蛉科是螳蛉科的姐妹群,然后共同组成鳞蛉科的姐妹群。草蛉科、褐蛉科、蛾蛉科和典型的蚁蛉亚目所有科共同组成一个单系群,分歧时间发生在三叠纪的中期到晚期,代表了幼虫头部骨片结构的一次大的变化。草蛉科被证明是褐蛉科的姐妹群,它们分歧时间在三叠纪的末期。蛾蛉科被证明是蚁蛉亚目的姐妹群。蚁蛉亚目的单系性得到了证明,蝶蛉科被认为是蚁蛉亚目所有其它科的姐妹群,接下来是细蛉科、旌蛉科,蚁蛉科是蝶角蛉科的姐妹群。我们的研究结果发现了蚁蛉科是并系,其中的原因或者蚁蛉科是否是单系需要选取两个科更多的代表种来进一步研究和探讨。
李浩宇[10](2016)在《明永冰川及其退却地区垂直气候带的细菌群落多样性研究》文中研究说明位于滇西北的明永冰川属梅里雪山山系,深处我国青藏高原东南部生物多样性最为丰富的横断山区,是我国独有的低纬度、高海拔季风性冰川,在水平距离不到15公里的范围内,海拔垂直落差近5,000 m,其间无任何地理隔绝。在该分布区内,形成了完整的冰川-森林-干暖河谷垂直气候带,使得生物多样性集中体现在一个非常狭窄的区域内。本论文以明永冰川及其退却地区垂直气候带的微生物生态分布为研究对象,重点对该地区细菌群落的组成和结构进行了研究。论文首先通过经典微生物纯培养方法,利用四种不同的培养基从明永冰川地区共分离得到37,513株细菌,根据菌落形态分为391株,分离到的绝大部分菌株能在4℃-37℃生长,少部分仅能在4℃-25℃生长。研究结果表明,寡营养培养基PYGV分离得到的细菌种类多于LB和Organnic等富营养培养基,表明PYGV针对冰川地区细菌的分离与鉴定更为合适。对分离得到的部分菌株进行了鉴定,结果表明分离到的菌株大部分为革兰氏阴性菌,分布于4个菌门(变形菌门、放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门)、4个菌纲(丫-变形菌纲、放线菌纲、芽孢杆菌纲、黄杆菌纲)、7个菌目(假单胞菌目、肠杆菌目、黄胞单菌目、链霉菌亚目、微球菌亚目、芽孢杆菌目、黄杆菌目)、7个菌科(假单胞菌科、肠杆菌科、黄胞单菌科、链霉菌科、短杆菌科、芽孢杆菌科、黄杆菌科)和7个菌属(假单胞菌属(Pseudomonas)、耶尔森氏菌属(Yersinia)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、链霉菌属(Streptomyces)、短杆菌属(Brevibacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)和黄杆菌属(Flavobacterium)),其中假单胞菌属最多,在已鉴定过的细菌中占比超过35%,其余6个属的细菌占比不到65%。最后,以分离的部分细菌为宿主对该地区可培养低温噬菌体进行了分离和性质研究,共分离得到6株在4℃仍然可以生长繁殖的低温噬菌体,并对它们的性质进行了初步研究。为进一步探讨针对该地区低温细菌更精细的分类鉴定方法,论文根据细胞膜质组成受温度影响显着的特点,利用来源于三个不同气候带的12株可培养低温细菌,通过气相色谱法分析了它们在低温培养条件下的膜不饱和脂肪酸组成情况,并以不饱和脂肪酸的组成对低温菌做了聚类分析。研究结果表明,绝大部分的细菌分类结果与16S rRNA基因构建的进化关系一致,证明利用膜不饱和脂肪酸组成能对该地区的低温细菌进行科学的分类。同时在研究中发现部分细菌利用新方法能得到比16S rRNA基因分析法更精细的分类地位,证明以膜质脂肪酸组成进行分类鉴定能更好的区分同一种属的低温细菌在亲缘关系上的远近。研究结果也同时证明了经过选择的这些低温细菌细胞膜中的不饱和脂肪酸的比例与温度成反比关系,即温度越低,不饱和脂肪酸的含量越大。虽然大部分不饱和脂肪酸成分与已报道过的其它低温细菌大致相同,但部分低温细菌的脂肪酸组分并不相同,这一现象值得在今后进行进一步研究。为更客观和全面地了解明永冰川地区不同垂直气候带细菌群落的组成和结构,论文采用16S rRNA基因V6高变区测序技术对明永冰川十一个样点的土壤样品的免培养细菌进行了检测和分析。重点对分布于三个垂直气候带中的四个代表性样品进行了分析。研究表明:在4个样品中共包含了21个菌门,42个菌纲,79个菌目,主要优势菌群包括Proteobacteria、Deinococcus-Thermus、Firmicutes、 Actinobacteria和Nitrospirae等5个菌门。其中Verrucomicrobia菌门为明永冰川独有,尚未在其它冰川微生物的研究中报道过。对不同气候带细菌群落组成通过16S rRNA基因V6高变区测序技术的分析表明,不同气候带的细菌组成主要在菌目这一级别就有显着差异,部分气候带的细菌群落组成甚至在菌门、菌纲这一级别都表现出明显差异,充分说明不同气候带细菌群落组成具有明显的特征。在菌科、菌属这一分类级别中,由于数量过于庞大反而难于归纳出各气候带的细菌群落组成特征。经过对处于优势地位的细菌群落分析后证明:在菌属这一级的分类中,棒状杆菌属(Corynebacteriu)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)和链球菌属(Streptococcus)三个菌属在各个气候带排名前十优势菌属的组成上都有出现,说明它们在该地区分布最为广泛,与环境有较好的适应性。假单胞杆菌属(Pseudomonas)的细菌在所有样品中都有分布,但在排名前十的优势菌属中只有寒温带与接近寒带的样品中可以发现它们,初步表明此属细菌在低温的环境下能更好的生长,是该区域的优势种群之一,这一结果也间接印证了该地区可培养细菌分离的结果。在论文的最后,我们利用宏基因组测序的方法对位于中温带与寒带之间的寒温带的土壤样品进行了分析,在16S rRNA基因V6高变区测序技术分析结果中,此气候带的细菌多样性相对比较低,在优势细菌群落的组成上与相邻的两个气候带有较大不同。经过对总量约30G的测序数据进行整理分析后表明,仅针对细菌的物种注释该区域就发现了44个菌门和49个菌纲,证明了明永冰川地区有丰富的细菌多样性。经过对16S rRNA基因V6高变区的测序结果进行对比分析,发现主要的优势菌群在门、纲和目级三个分类级别中排名前十的细菌中,分别有6个菌门、5个菌纲和3个菌目组成相同,但是在具体到每个优势菌群所占比例上又有所差异,而在科或科以下的分类级别中,两种方法中排名前十的优势菌种几乎没有一致性。造成这一差异的原因可能存在以下几个方面:首先由于16SrRNA基因测序分析法必须经过一个PCR扩增过程,而不同细菌模板DNA的扩增倍数不一样,最佳扩增条件也可能不同;其次,两种方法的物种注释方法及数据库存在有明显的差别。总的来看,宏基因组测序所达到注释物种的覆盖率要远远大于16S rRNA基因V6高变区测序法所能达到的覆盖率。表明该方法对复杂生态环境中微生物群落研究具有更好的覆盖率,有利于更完整地体现特定生态环境中微生物的组成情况,只是该方法目前费用较高,从研究的经济性上有一定的限制。利用宏基因测序数据开展的代谢途径研究中我们发现本区域细菌中的热点信号通路多集中在了环境信息加工、遗传信息加工和新陈代谢三个方面;而在相关功能模块的统计中,在已知的功能基因中,氨基酸的运输与代谢相关的基因、信号的转导机制相关的基因和能量的生产和转变相关的基因排在前三位,这与信号通路中的热点基本吻合。对比各种方法得到的结果,纯培养方法在11个采样点分离得到的全部细菌来自于4个菌门,4个菌纲;免培养法的16S rRNA基因V6高变区高通量的测序分析在4个采样点得到的全部序列则来自于21个菌门,42个菌纲;宏基因组方法在一个采样点得到44个菌门,49个菌纲。从以上结果我们不难看出几种方法在研究细菌群落分布上各有各的特点:纯培养方法主要针对可培养微生物,在得到基本细菌组成的同时可以得到一批珍贵的可培养细菌,但得到的细菌种类受分离条件的限制,种类较少;而基于16S rRNA基因V6高变区的高通量测序分析的免培养法针对细菌,可以较为迅速和经济地得到一个区域内细菌种群的组成与结构信息,但对该地区细菌相关代谢通路及功能基因则无法了解;而宏基因组学方法则可以较为详细了解一个区域内的物种组成、代谢通路和功能基因,而且该方法的物种注释还可以扩展到除细菌外的其它微生物种群,有利于更全面地了解特定环境中所有生物群落的组成,但该方法依然受到检测价格高、样品总DNA的提取方法、测序手段的限制,而在得到海量数据后还受到生物信息分析技术、样品复杂度和测序深度的影响,当然随着技术的不断进步,我们相信宏基因组分析方法将是未来进行环境群落和代谢分析的重要手段。论文通过纯培养、免培养方法、膜不饱和脂肪酸组分分析法以及宏基因组等方法,对明永冰川不同气候带的细菌群落分布等进行了系统地调查和分析。首次从不同角度和尺度对低纬度、高海拔的明永冰川地区的细菌群落组成及多样性进行了调查,并对各个不同的垂直气候带之间的细菌群落的分布使用多种方法进行了综合研究。是从宏观到微观的一次系统性调查和资源收集,使得这一独特地理环境的微生物生态研究更加系统化。论文首次利用气相色谱法,根据膜不饱和脂肪酸组成的不同对该地区分离得到的12株低温细菌开展了分类学方法的研究,结果表明该方法的结果不仅与基于16S rRNA基因序列分析得到的结果一致,而且相比后者更为精细,是对该地区微生物尤其是低温细菌进行分类的一种重要方法,该方法也可望用于其它地区低温细菌的精细分类。研究中还分离得到了一批可培养的低温噬菌体及其宿主菌,积累了大量的微生物资源,为今后在实验室中进一步开展噬菌体的低温适应性机制、噬菌体与宿主的相互作用及噬菌体与宿主的协同进化机制等研究提供了珍贵的实验材料。本研究的结果不仅使得这一独特地理环境地区的微生物生态研究更加系统化,也为进一步在该地区开展生物地球化学、微生物生态学及挖掘微生物资源奠定了基础。
二、裸子植物5S rRNA基因序列变异及二级结构特征(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、裸子植物5S rRNA基因序列变异及二级结构特征(论文提纲范文)
(1)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 |
(2)不同基原龙血竭的分子鉴定及化学成分特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略表 |
第一章 文献综述 |
1 龙血竭的品种考证、地方标准及基原分类概况 |
1.1 龙血竭、血竭与"Dragon's blood" |
1.2 龙血竭地方标准收录概况 |
1.3 龙血竭基原植物的分类研究概述 |
2 龙血竭的药理、毒理及应用开发研究进展 |
2.1 龙血竭的药理作用研究进展 |
2.2 龙血竭的毒理研究进展 |
2.3 龙血竭的传统应用与现代开发 |
3 龙血竭形成机制研究进展 |
3.1 物理损伤与真菌侵染诱导龙血树防御反应阶段 |
3.2 离体共转化与氧化促使龙血竭形成阶段 |
3.3 人工调控诱导龙血竭形成阶段 |
4 参考文献 |
第二章 龙血竭基原及同属植物的常规DNA条形码鉴定研究 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要仪器与试剂 |
1.2.1 主要仪器 |
1.2.2 主要试剂 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 DNA提取 |
1.3.2 PCR扩增和测序 |
1.3.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 序列信息、PCR扩增效率和测序成功率 |
2.2 UPGMA树聚类分析 |
3 讨论与小结 |
4 参考文献 |
第三章 龙血竭基原及同属植物的super-barcode鉴定研究 |
1. 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要仪器与试剂 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 叶绿体基因组DNA的提取与质量检测 |
1.3.2 文库构建及测序 |
1.3.3 叶绿体基因组组装及注释 |
1.3.4 基因组结构及基因组比较分析 |
1.3.5 重复序列(SSRs)分析 |
1.3.6 系统进化分析 |
2 结果与分析 |
2.1 基因组DNA的质量检测 |
2.2 叶绿体基因组的基本特征 |
2.3 密码子使用(Codon Usage) |
2.4 简单序列重复标记(SSRs)分析 |
2.5 比较基因组分析 |
2.6 龙血树属植物的物种鉴定与系统进化分析 |
3. 讨论与小结 |
4 参考文献 |
第四章 龙血竭基原及同属植物的特异性barcode研究 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要仪器与试剂 |
1.2.1 主要仪器 |
1.2.2 主要试剂 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 DNA提取 |
1.3.2 候选分子标记的筛选与引物设计 |
1.3.3 PCR扩增及产物测序 |
1.3.4 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 序列信息、PCR扩增效率和测序成功率 |
2.2 UPGMA聚类分析 |
3 讨论与小结 |
4 参考文献 |
第五章 两种龙血竭的主要活性成分含量特征研究 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要仪器与试剂 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 色谱条件 |
1.3.2 对照品溶液的制备 |
1.3.3 供试品溶液的制备 |
1.3.4 线性关系考察 |
1.3.5 精密度实验 |
1.3.6 稳定性实验 |
1.3.7 重复性实验 |
1.3.8 加样回收率实验 |
1.3.9 不同基原龙血竭样品含量的测定 |
2 结果与分析 |
3 讨论与小结 |
4 参考文献 |
第六章 两种龙血竭化学成分特征的代谢组学研究 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要仪器与试剂 |
1.2.1 主要仪器 |
1.2.2 主要试剂 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 样品制备 |
1.3.2 色谱质谱条件 |
1.3.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 方法学考察 |
2.2 OPLS-DA分析 |
2.3 差异化合物的筛选与鉴定 |
2.4 两种基原龙血竭的化学组成差异性分析 |
2.5 两种龙血竭标志物的筛选与验证 |
3 讨论与小结 |
4 参考文献 |
第七章 两种龙血竭原植物化学成分特征的代谢组学研究 |
1. 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要仪器与试剂 |
1.2.1 主要仪器 |
1.2.2 主要试剂 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 样品制备 |
1.3.2 色谱质谱条件 |
1.3.3 数据分析 |
1.3.4 标准品验证 |
2 结果与分析 |
2.1 方法学考察 |
2.2 标准品验证 |
2.3 OPLS - DA分析 |
2.4 差异化合物的筛选与鉴定 |
2.5 两种龙血树健康茎部化学组成差异性分析 |
3 讨论与小结 |
4 参考文献 |
第八章 基于伤害诱导的龙血竭形成过程转录组学研究 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要仪器与试剂 |
1.2.1 主要仪器 |
1.2.2 主要试剂 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 总RNA的提取与质量检测 |
1.3.2 转录组文库的构建 |
1.3.3 测序与数据的过滤及组装 |
1.3.4 重复性检验及聚类分析 |
1.3.5 生物信息学分析 |
1.3.6 差异表达基因的RT-PCR验证 |
1.3.7 差异基因的筛选及显着性富集分析 |
1.3.8 剑叶龙血树与海南龙血树转录组的比较分析 |
2 结果与分析 |
2.1 总RNA的提取 |
2.2 测序数据的质量控制 |
2.3 数据组装与注释 |
2.4 重复性检验及聚类分析 |
2.4.1 Pearson相关分析 |
2.4.2 主成分分析 |
2.4.3 层级聚类分析 |
2.5 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
2.6 剑叶龙血树组间差异基因及显着性富集分析 |
2.6.1 分组间差异表达基因统计分析 |
2.6.2 分组间差异表达GO功能显着性富集分析 |
2.6.3 分组间差异基因Pathway显着性富集分析 |
2.7 不同基原龙血竭形成过程的转录组学比较分析 |
3 讨论与小结 |
3.1 剑叶龙血树在伤害诱导后的胁迫反应过程 |
3.2 激素对龙血竭形成过程的调控作用 |
3.3 不同基原龙血竭形成过程的转录组学比较分析 |
4 参考文献 |
结论与展望 |
致谢 |
作者简介 |
(3)水杉开花相关的LEAFY、UFO和MADS-box基因功能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
1. 文献综述 |
1.1. 植物的花器官发育 |
1.1.1. 植物花器官发育的经典ABC模型 |
1.1.2. 裸子植物中的ABC模型及B类基因的功能 |
1.2. 植物花器官发育中的相关基因 |
1.2.1. LEAFY调控花器官发育相关基因的表达 |
1.2.2. MADS-box在花器官发育中的作用 |
1.3. 水杉开花的研究进展 |
1.4. 研究的目的与意义 |
1.5. 技术路线 |
2. 水杉小孢子叶球的特征 |
2.1. 材料与方法 |
2.1.1. 实验材料及试剂 |
2.1.2. 实验仪器 |
2.1.3. 实验方法 |
2.2. 结果与分析 |
2.2.1. 水杉大孢子叶球和小孢子叶球的观察 |
2.2.2. 水杉的小孢子囊的散粉 |
2.2.3. 水杉小孢子囊中花粉粒的形态观察 |
2.3. 讨论 |
3. 水杉LEAFY家族和UFO家族基因鉴定以及分析 |
3.1. 材料与方法 |
3.1.1. 实验材料 |
3.1.2. 实验试剂 |
3.1.3. 实验方法 |
3.2. 结果与分析 |
3.2.1. 水杉LFY基因家族的核苷酸序列分析 |
3.2.2. 水杉LFY基因家族的氨基酸序列分析 |
3.2.3. 水杉LFY基因家族的氨基酸结构分析 |
3.2.4. 水杉LFY基因的系统进化分析 |
3.2.5. 水杉LFY基因的亚细胞定位 |
3.2.6. 水杉LFY基因的表达特征分析 |
3.2.7. 水杉LFY与NLY原核表达 |
3.2.8. 水杉UFO基因家族的氨基酸序列分析 |
3.2.9. 水杉LFY与NLY之间的互作 |
3.2.10. 水杉LFY基因家族与UFO基因家族之间的互作 |
3.3. 讨论 |
4. 水杉LEAFY基因的拟南芥转基因植株的研究 |
4.1. 材料与方法 |
4.1.1. 实验材料 |
4.1.2. 实验试剂 |
4.1.3. 常用试剂及培养基的配制 |
4.1.4. 普通PCR及荧光定量PCR |
4.2. 结果与分析 |
4.2.1. 表达载体的PCR鉴定 |
4.2.2. 35S::MgLFY和35S::MgNLY转基因拟南芥的筛选及鉴定 |
4.2.3. 35S::MgLFY和35S::MgNLY转基因拟南芥植株的检测 |
4.2.4. 转基因拟南芥的开花时间统计 |
4.2.5. 超表达转基因株系中开花相关基因表达检测 |
4.2.6. 转基因株系的株高及种子的产量 |
4.3. 讨论 |
5. 水杉MADS基因的鉴定及生物信息学分析 |
5.1. 材料与方法 |
5.1.1. 实验方法 |
5.2. 结果与分析 |
5.2.1. 水杉MASD基因核苷酸序列的分析 |
5.2.2. 水杉MADS基因氨基酸序列分析 |
5.2.3. 水杉MADS-box家族的系统进化分析 |
5.2.4. 水杉MADS-box基因的表达特征分析 |
5.2.5. 水杉B类基因的MADS-box基因间的相互作用 |
5.2.6. 水杉LYF基因对MADS-box基因的调控 |
5.3. 讨论 |
6. 水杉稳定内参基因的筛选 |
6.1. 材料与方法 |
6.1.1. 激素处理及样品采集 |
6.1.2. 选择候选参考基因和引物设计 |
6.1.3. 总RNA提取和cDNA合成 |
6.1.4. qRT-PCR条件和扩增效率 |
6.2. 结果 |
6.2.1. 14个候选参考基因和两个靶基因的引物特异性和表达分析 |
6.2.2. 基因表达稳定性分析 |
6.2.3. 验证所选候选参考基因 |
6.3. 讨论 |
7. 结论与展望 |
7.1. 结论 |
7.2. 创新点 |
7.3. 展望 |
参考文献 |
英文缩写符号及其中文对照表 |
附录 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(4)银杏GBM5及GBM6基因的克隆和表达分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 银杏简介 |
1.2 植物开花机理研究进展 |
1.2.1 光周期途径 |
1.2.2 春化途径 |
1.2.3 赤霉素途径 |
1.2.4 自主途径 |
1.2.5 温敏途径 |
1.2.6 年龄途径 |
1.3 MADS-box基因概述 |
1.3.1 MADS-box基因简介 |
1.3.2 MADS-box基因的起源和进化 |
1.3.3 MADS-box基因的结构 |
1.3.4 MADS-box基因的类型 |
1.3.5 MADS-box基因的生物功能 |
1.4 AG基因概述 |
1.5 选题背景及课题的研究意义 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 目的和意义 |
1.6 技术路线 |
第二章 银杏MADS-box家族基因的筛选及系统发育分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 转录组测序材料 |
2.1.2 银杏MADS-box家族成员的鉴定 |
2.1.3 银杏MADS-box基因的蛋白结构和保守基序分析 |
2.1.4 银杏MADS-box基因家族的分类和系统进化分析 |
2.1.5 银杏MADS-box基因家族的表达分析 |
2.2 实验结果 |
2.2.1 转录组测序数据分析 |
2.2.2 银杏MADS-box基因的蛋白结构和保守基序分析 |
2.2.3 银杏MADS-box基因系统进化分析 |
2.2.4 银杏MADS-box基因组织表达分析 |
2.3 小结与讨论 |
第三章 GBM5和GBM6基因的克隆和生物信息学分析 |
3.1 材料 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 工具酶及试剂 |
3.1.3 菌株及载体 |
3.1.4 实验设备 |
3.2 方法 |
3.2.1 银杏茎端总RNA的提取 |
3.2.2 反转录cDNA第一条链 |
3.2.3 目的基因的筛选 |
3.2.4 目的片段PCR扩增及产物回收 |
3.2.5 T载体构建 |
3.2.6 阳性筛选及鉴定 |
3.2.7 基因生物信息学分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 银杏茎端片总RNA的提取 |
3.3.2 GBM5基因的克隆与生物信息学分析 |
3.3.3 GBM6基因的克隆与生物信息学分析 |
3.4 小结与讨论 |
第四章 GBM5和GBM6基因的表达分析与过表达载体构建 |
4.1 材料 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 药品与试剂 |
4.1.3 实验仪器 |
4.2 方法 |
4.2.1 提取银杏各样品的总RNA |
4.2.2 总RNA检测 |
4.2.3 内参基因选择和特异引物设计 |
4.2.4 目的片段和pEGAD表达载体的制备 |
4.2.5 构建植物表达载体 |
4.3 结果 |
4.3.1 样品总RNA提取 |
4.3.2 基因引物特异性分析 |
4.3.3 银杏GBM5和GBM6基因在不同时期的相对表达量 |
4.3.4 银杏GBM5和GBM6基因在不同组织的相对表达量 |
4.3.5 pEGAD-GBM5和pEGAD-GBM6植物超表达载体的鉴定 |
4.4 小结与讨论 |
第五章 总结、创新点与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间的主要研究成果 |
致谢 |
(5)基于重复序列分析的酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.)分子细胞遗传学及甜瓜属主要物种进化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一部分 文献综述 |
1 基因组内的重复序列 |
1.1 重复序列的分类 |
1.1.1 散在重复序列 |
1.1.1.1 DNA转座子 |
1.1.1.2 逆转录转座子 |
1.1.2 串联重复序列 |
1.1.2.1 微卫星重复序列 |
1.1.2.2 小卫星重复序列 |
1.1.2.3 卫星重复序列 |
1.1.2.4 端粒重复序列 |
1.1.2.5 核糖体DNA |
1.2 重复序列的功能 |
1.3 重复序列的应用 |
1.3.1 研究物种的起源和进化 |
1.3.2 绘制染色体指纹图谱 |
1.3.3 染色体识别与核型分析 |
2 荧光原位杂交及其在分子细胞遗传学中的应用 |
2.1 荧光原位杂交 |
2.2 荧光原位杂交探针的类型 |
2.2.1 基因组序列探针 |
2.2.2 基因组文库探针 |
2.2.3 染色体特异性重复序列探针 |
2.2.4 单拷贝序列探针 |
2.3 荧光原位杂交在分子细胞遗传学中的应用 |
2.3.1 基因定位 |
2.3.2 染色体鉴别与核型分析 |
2.3.3 分子细胞遗传学图谱构建 |
2.3.4 分析物种进化及亲缘关系 |
2.3.5 植物远缘杂种的鉴定及外源DNA的检测 |
3 酸黄瓜研究进展 |
3.1 酸黄瓜概述 |
3.2 酸黄瓜的分类地位 |
3.3 酸黄瓜的研究价值 |
3.4 酸黄瓜的研究现状 |
4 课题提出 |
第二部分 研究报告 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 基因组DNA提取 |
2.2.2 基因组测序 |
2.2.3 酸黄瓜基因组重复序列分析 |
2.2.4 甜瓜属主要物种基因组重复序列的比较分析 |
2.2.5 甜瓜属主要物种基因组中Ty1/Copia和Ty3/Gypsy家族的系统进化分类 |
2.2.6 重复序列的分子克隆 |
2.2.6.1 引物设计 |
2.2.6.2 PCR扩增 |
2.2.6.3 琼脂糖凝胶电泳及DNA切胶回收 |
2.2.6.4 克隆 |
2.2.6.5 质粒提取 |
2.2.7 酸黄瓜着丝粒区BAC克隆的筛选 |
2.2.8 探针制备 |
2.2.9 染色体制片 |
2.2.9.1 有丝分裂中期染色体制片 |
2.2.9.2 减数分裂粗线期染色体制片 |
2.2.10 原位杂交及信号检测分析 |
2.2.10.1 原位杂交 |
2.2.10.2 洗片及荧光检测 |
2.2.10.3 图像检测及分析 |
3 结果与分析 |
3.1 酸黄瓜基因组重复序列的组成分析 |
3.2 酸黄瓜基因组主要串联重复序列的序列组成及染色体分布模式 |
3.3 酸黄瓜近着丝粒BAC克隆的筛选与鉴定 |
3.4 酸黄瓜染色体结构组成模式图 |
3.5 基于比较FISH的酸黄瓜、黄瓜基因组间重复序列的同源性和进化分析 |
3.6 甜瓜属主要物种基因组重复序列的比较分析 |
3.7 甜瓜属主要物种基因组中单个重复序列家族的进化动态性 |
3.8 甜瓜属主要物种基因组中Ty1/Copia和Ty3/Gypsy家族的系统进化分类 |
3.9 甜瓜属主要物种基因组中rDNA的进化分析 |
4 讨论 |
4.1 重复序列与酸黄瓜基因组 |
4.2 酸黄瓜基因组主要串联重复序列的序列组成与进化 |
4.3 甜瓜属5个主要物种间的进化分析 |
全文结论 |
创新点 |
研究展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
(6)岩扇贝线粒体与核基因的遗传变异及四种扇贝的亲缘关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 线粒体基因组的研究概述 |
1.1.1 线粒体基因组的性质 |
1.1.2 线粒体基因组的组成 |
1.1.3 线粒体基因组的遗传特征 |
1.1.4 线粒体基因组的研究方法 |
1.1.5 双壳纲动物的线粒体基因组研究进展 |
1.2 核基因的研究概述 |
1.2.1 常用核基因及其应用 |
1.2.2 核基因在双壳类研究中的应用 |
1.3 岩扇贝的研究概述 |
1.3.1 分类、分布及命名 |
1.3.2 生物学特征 |
1.3.3 国内外研究进展 |
1.4 本研究的目的及意义 |
第二章 岩扇贝线粒体基因组的测定及其与三种扇贝的比较分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 线粒体基因组的测序 |
2.2.3 数据分处理与析 |
2.3 结果 |
2.3.1 岩扇贝线粒体基因组的组装与分析 |
2.3.2 岩扇贝与海湾扇贝、栉孔扇贝、虾夷扇贝线粒体基因组的比较分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 岩扇贝线粒体基因组组成分析 |
2.4.2 四种扇贝线粒体基因组的碱基组成分析 |
2.4.3 四种扇贝PCGs的起始/终止密码子分析 |
2.4.4 四种扇贝的基因排列分析 |
2.4.5 系统进化分析 |
第三章 扇贝线粒体Cytb和12S基因的遗传变异及亲缘关系探讨 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 主要仪器设备 |
3.2.2 主要试剂 |
3.2.3 实验材料 |
3.2.4 基因组DNA的提取 |
3.2.5 引物设计 |
3.2.6 PCR扩增 |
3.2.7 PCR产物回收 |
3.2.8 回收产物的连接 |
3.2.9 DNA片段的克隆和测序 |
3.2.10 数据处理与分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 Cytb基因序列的碱基组成 |
3.3.2 12S rRNA基因序列的碱基组成 |
3.3.3 Cytb和12SrRNA基因序列的遗传变异 |
3.3.4 种间遗传距离 |
3.3.5 系统发育树构建 |
3.4 讨论 |
3.4.1 Cytb基因和12SrRNA基因序列的碱基组成分析 |
3.4.2 Cytb基因和12SrRNA基因序列的遗传变异分析 |
3.4.3 种间遗传距离分析 |
3.4.4 系统进化分析 |
第四章 扇贝核糖体ITS1和5SrDNA序列的遗传变异及亲缘关系探讨 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 主要仪器设备 |
4.2.2 主要试剂 |
4.2.3 实验材料 |
4.2.4 基因组DNA的提取 |
4.2.5 引物设计 |
4.2.6 PCR扩增 |
4.2.7 PCR产物回收 |
4.2.8 PCR产物回收 |
4.2.9 回收产物的连接 |
4.2.10 数据分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 ITS1序列的碱基组成及遗传变异 |
4.3.2 5S rDNA序列的碱基组成及遗传变异 |
4.3.3 种间遗传距离 |
4.3.4 系统发育树构建 |
4.4 讨论 |
4.4.1 ITS1序列特征分析 |
4.4.2 5S rDNA序列特征分析 |
4.4.3 ITS1和5SrDNA序列的遗传变异分析 |
4.4.4 种间遗传距离分析 |
4.4.5 系统进化分析 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)‘红颊’草莓线粒体基因组测序及序列分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1 植物线粒体概述 |
1.1 线粒体起源 |
1.2 线粒体遗传 |
2 植物线粒体基因组研究概况 |
2.1 线粒体基因组的结构和特征 |
2.2 线粒体DNA复制 |
2.3 线粒体基因转录 |
2.4 线粒体突变 |
2.5 线粒体基因组的进化研究 |
2.6 线粒体DNA甲基化 |
3 线粒体基因组的测序方法 |
3.1 传统线粒体基因组测序 |
3.2 高通量测序技术 |
4 本研究目的与意义 |
第二章 ‘红颊’草莓线粒体基因组测序及注释分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试材 |
1.2 实验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 测序数据概况 |
2.2 ‘红颊’草莓线粒体组装序列概况 |
2.3 ‘红颊’草莓线粒体组装序列的组成成分分析 |
3 讨论 |
第三章 ‘红颊,草莓线粒体组装序列的生物信息学分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试材 |
1.2 实验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 基因编码蛋白的理化性质分析 |
2.2 基因编码蛋白的结构预测 |
2.3 基因编码蛋白的功能分析 |
2.4 ORF的氨基酸序列比对 |
2.5 系统发育分析 |
3 讨论 |
第四章 ‘红颊’草莓线粒体基因片段的甲基化分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试材 |
1.2 实验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 5个蛋白编码基因序列的验证 |
2.2 线粒体基因的表达量分析 |
2.3 BSP结果分析 |
2.4 线粒体基因片段的甲基化与基因表达的关系 |
3 讨论 |
全文结论 |
主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表论文情况 |
附录 |
(8)莲高密度遗传图谱的构建和基因组组装优化研究(论文提纲范文)
本论文的创新点 |
中文摘要 |
Abstract |
缩写符号 Abbreviations |
第1章 前言 |
1.1 莲属植物概述 |
1.1.1 莲属植物起源分布和系统分类 |
1.1.2 莲属植物的特征和用途 |
1.2 莲分子标记开发 |
1.2.1 基于蛋白质的分子标记 |
1.2.2 基于杂交的DNA分子标记 |
1.2.3 基于PCR扩增的DNA分子标记 |
1.2.4 莲分子标记开发应用研究进展 |
1.3 莲遗传连锁图构建 |
1.3.1 作图群体的选择 |
1.3.2 标记的选择 |
1.3.3 连锁分析和遗传构图 |
1.3.4 莲遗传图谱构建进展 |
1.4 莲基因组研究 |
1.4.1 基因组测序技术发展和应用 |
1.4.2 遗传图、物理图与基因组组装 |
1.4.3 细胞器基因组 |
1.4.4 莲基因组研究进展 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第2章 基于重测序的莲分子标记开发 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 莲全基因组DNA提取 |
2.2.3 全基因组重测序及变异的鉴定 |
2.2.4 SNP的验证 |
2.2.5 SSR的鉴定、验证和多样性分析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 全基因组重测序以及变异检出 |
2.3.2 SNP的类型和功能分析 |
2.3.3 基因组SSR和EST-SSR的发掘 |
2.3.4 SSR的验证和遗传多样性评估 |
2.4 讨论 |
第3章 莲高密度遗传图谱构建 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 多态性SSR的预测、验证和分型 |
3.2.3 RAD测序和SNP检出 |
3.2.4 遗传图谱的构建 |
3.2.5 遗传图谱准确性验证 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 作图群体的构建 |
3.3.2 多态性SSR的鉴定和验证 |
3.3.3 基于RAD测序的SNP分型以及重组位点的鉴定 |
3.3.4 遗传图构建和验证 |
3.4 讨论 |
第4章 莲基因组组装的优化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 莲BioNano光学图谱的构建以及与“中国太子莲”基因组scaffold的联合装配 |
4.2.3 “中国太子莲”基因组中错误组装的鉴定 |
4.2.4 Scaffold锚定和染色体的构建 |
4.2.5 基因组注释 |
4.2.6 着丝粒区域和端粒重复的鉴定 |
4.2.7 染色体重排进化分析 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 BioNano光学图谱的构建和“中国太子莲”组装草图的优化 |
4.3.2 “中国太子莲”基因组错误组装的鉴定和校正 |
4.3.3 莲基因组组装结果锚定到染色体 |
4.3.4 着丝粒区域的鉴定 |
4.3.5 莲染色体重排事件 |
4.4 讨论 |
4.4.1 莲基因组组装的优化 |
4.4.2 莲染色体重排事件 |
第5章 莲线粒体基因组组装及进化研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 莲线粒体DNA提取 |
5.2.2 测序、组装和基因注释 |
5.2.3 RNA编辑检测 |
5.2.4 进化分析 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 莲线粒体基因组的测序组装和注释 |
5.3.2 莲线粒体中的RNA编辑 |
5.3.3 莲线粒体基因的进化分析 |
5.3.4 莲线粒体基因组中的叶绿体插入片段 |
5.4 讨论 |
总结和展望 |
附录1 本研究所使用的主要仪器、试剂与实验技术 |
附录1.1 主要的实验仪器和试剂 |
附录1.2 连接产物的转化 |
附录1.3 感受态细胞的制备 |
附录1.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
附录2 附图 |
附录2.1 “中国太子莲”基因组锚定示意图 |
附录2.2 “中国古莲”基因组锚定示意图 |
附录2.3 79个植物的41个线粒体基因ML进化树 |
附录2.4 莲线粒体中叶绿体起源片段与78个植物线粒体比对结果 |
附录3 附表 |
附录3.1 “泰国清迈野莲”SSR验证及遗传多样性分析所用SSR引物汇总 |
附录3.2 莲线粒体基因中的正选择位点统计 |
参考文献 |
在读期间发表和待发表的论文 |
致谢 |
(9)脉翅总目昆虫比较线粒体基因组学及系统发育研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 脉翅总目昆虫高级阶元系统发育研究 |
1.1.1 脉翅总目的单系性及其在完全变态类昆虫中的系统发育关系 |
1.1.2 脉翅目、广翅目和蛇蛉目的单系性以及它们之间的系统发育关系 |
1.1.3 脉翅目各科的系统发育关系 |
1.2 昆虫线粒体基因组研究 |
1.2.1 昆虫线粒体基因组的组成和结构 |
1.2.2 昆虫系统发育研究中的线粒体基因组的应用 |
1.3 研究目标及意义 |
第二章 材料方法 |
2.1 实验材料基本信息 |
2.2 实验仪器和试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 DNA提取 |
2.3.2 PCR扩增 |
2.3.3 PCR产物检测和测序 |
2.4 数据分析 |
2.4.1 序列拼接和注释 |
2.4.2 生物信息学分析 |
2.4.3 系统发育分析 |
第三章 线粒体基因组分析 |
3.1 广翅目线粒体基因组分析 |
3.1.1 广翅目齿蛉科鱼蛉亚科Neochauliodes punctatolosus线粒体基因组分析 |
3.1.2 广翅目齿蛉科鱼蛉亚科Dysmicohermes ingens线粒体基因组分析 |
3.1.3 广翅目泥蛉科Stenosialis australiensis线粒体基因组分析 |
3.2 脉翅目线粒体基因组分析 |
3.2.1 脉翅目蛾蛉科Rapisma zayuanum线粒体基因组分析 |
3.2.2 脉翅目粉蛉科Semidalis aleyrodiformis线粒体基因组分析 |
3.2.3 脉翅目蛾蛉科Rapisma xizangense线粒体基因组分析 |
3.2.4 脉翅目水蛉科Sisyra nigra线粒体基因组分析 |
3.2.5 脉翅目水蛉科Climacia areolaris线粒体基因组分析 |
3.2.6 脉翅目粉蛉科Coniopteryx sp.线粒体基因组分析 |
3.2.7 脉翅目泽蛉科Nevrorthus apatelios线粒体基因组分析 |
3.2.8 脉翅目泽蛉科Nipponeurorthus fascinervis线粒体基因组分析 |
3.2.9 脉翅目溪蛉科Heterosmylus sp.线粒体基因组分析 |
3.2.10 脉翅目栉角蛉科Dilar sp.线粒体基因组分析 |
3.2.11 脉翅目栉角蛉科Nallachius americanus线粒体基因组分析 |
3.2.12 脉翅目鳞蛉科Podallea sp.线粒体基因组分析 |
3.2.13 脉翅目鳞蛉科Stenobiella sp.线粒体基因组分析 |
3.2.14 脉翅目褐蛉科Micromus sp.线粒体基因组分析 |
3.2.15 脉翅目褐蛉科Drepanepteryx phalaenoides线粒体基因组分析 |
3.2.16 脉翅目蛾蛉科Fontecilla graphicus线粒体基因组分析 |
3.2.17 脉翅目蛾蛉科Oliarces clara线粒体基因组分析 |
3.2.18 脉翅目螳蛉科Eumantispa harmandi线粒体基因组分析 |
3.2.19 脉翅目蚁蛉科Dendroleon pantherinus线粒体基因组分析 |
3.2.20 脉翅目旌蛉科Nemoptera coa线粒体基因组分析 |
3.2.21 脉翅目旌蛉科Chasmoptera huttii线粒体基因组分析 |
3.2.22 脉翅目细蛉科Myiodactylus osmyloides线粒体基因组分析 |
3.2.23 脉翅目蝶蛉科Balmes birmanus线粒体基因组分析 |
3.2.24 脉翅目蝶蛉科Psychopsis coelivaga线粒体基因组分析 |
3.2.25 脉翅目刺鳞蛉科Mucroberotha vesicaria线粒体基因组分析 |
3.3 蛇蛉目线粒体基因组分析 |
3.3.1 蛇蛉目蛇蛉科Xanthostigma gobicola线粒体基因组分析 |
3.3.2 蛇蛉目盲蛇蛉科Inocellia fujiana线粒体基因组分析 |
3.3.3 蛇蛉目盲蛇蛉科Negha inflata线粒体基因组分析 |
第四章 脉翅总目昆虫线粒体比较基因组学及系统发育研究 |
4.1 脉翅总目昆虫线粒体基因组基本信息 |
4.1.1 脉翅总目昆虫线粒体基因组的大小 |
4.1.2 脉翅总目昆虫线粒体基因组的核苷酸组成 |
4.1.3 脉翅总目昆虫线粒体基因组的密码子偏向性 |
4.1.4 重叠区以及非编码区特点 |
4.1.5 基因重排现象 |
4.1.6 脉翅总目昆虫线粒体基因组基因核糖体rRNA二级结构 |
4.1.7 脉翅总目昆虫线粒体基因密码子的使用 |
4.2 基于线粒体基因组数据的脉翅总目昆虫的系统发育信息 |
4.2.1 同质性模型下的脉翅总目昆虫系统发育关系 |
4.2.2 同质性模型和异质性模型对比 |
4.2.3 异质性模型下的脉翅总目昆虫系统发育关系 |
4.2.4 脉翅总目昆虫系统发育关系讨论 |
4.3 脉翅总目昆虫分歧时间估算 |
4.4 脉翅总目昆虫祖先特征重建 |
4.5 讨论 |
4.5.1 脉翅总目的系统发育关系 |
4.5.2 脉翅总目昆虫水生习性演化格局 |
4.5.3 脉翅总目的分歧时间 |
4.6 总结 |
第五章 山蛉雌雄异形现象 |
5.1 西藏山蛉与察隅山蛉转运tRNA差异 |
5.2 西藏山蛉与察隅山蛉蛋白质编码基因和核糖体rRNA遗传距离 |
5.3 西藏山蛉与察隅山蛉控制区差异 |
5.4 结论 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 脉翅总目昆虫线粒体基因组的比较研究 |
6.1.2 脉翅总目昆虫系统发育研究 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)明永冰川及其退却地区垂直气候带的细菌群落多样性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词索引表 |
第一章 绪论 |
1.1 微生物与生态环境 |
1.1.1 微生物的分布 |
1.1.2 我国气候带分布特征与微生物生态 |
1.1.3 西南地区气候带分布特征与微生物生态 |
1.1.4 气候带之间群落的演替 |
1.2 明永冰川及其退却地区垂直气候带特征与微生物生态 |
1.2.1 横断山脉与山地垂直带 |
1.2.2 冰川的形成与分布 |
1.2.3 明永冰川及其退却地区垂直气候特征与微生物生态 |
1.3 低温环境与低温微生物的特征与分布 |
1.3.1 低温微生物的生态及主要类群的研究现状 |
1.3.2 低温微生物适应性的分子机制的研究现状 |
1.4 细菌群落研究方法 |
1.4.1 纯培养法 |
1.4.2 细菌与噬菌体的多样性研究 |
1.4.3 基于细胞膜磷脂不饱和脂肪酸组成的细菌分类法 |
1.4.4 基于16S rDNA高变区序列分析的细菌分类法 |
1.4.5 基于宏基因组学的细菌群落分析法 |
1.5 冰川细菌多样性与环境中非生物因子的相关性研究 |
1.6 论文的研究意义、主要内容和技术路线 |
1.6.1 论文的研究意义和主要内容 |
1.6.2 技术路线 |
第二章 明永冰川低温细菌及噬菌体的分离与鉴定 |
2.1 纯培养法分离低温细菌 |
2.1.1 样品的采集及处理 |
2.1.2 分析方法 |
2.1.3 结果 |
2.1.4 讨论 |
2.1.5 小结 |
2.2 低温噬菌体的分离纯化与初步鉴定 |
2.2.1 低温噬菌体的分离与鉴定 |
2.2.2 低温噬菌体生物学特性研究 |
2.2.3 结果 |
2.2.4 讨论 |
2.2.5 小结 |
第三章 气相色谱法对低温细菌细胞膜磷脂不饱和脂肪酸的多样性研究 |
3.1 实验材料与分析方法 |
3.1.1 低温菌菌种来源 |
3.1.2 低温菌不饱和脂肪酸的甲酯衍生化 |
3.1.3 GC-MS分析条件 |
3.1.4 细菌不饱和脂肪酸分析聚类分析 |
3.2 结果 |
3.2.1 低温菌菌种信息 |
3.2.2 低温菌脂肪酸的气相色谱分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 明永冰川不同气候带免培养细菌群落多样性研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 样品的采集 |
4.1.2 DNA的提取 |
4.1.3 PCR扩增16S rRNA基因V6高变区 |
4.1.4 物种分类和丰度分析 |
4.1.5 样品复杂度分析 |
4.1.6 样品间复杂度比较分析(n≥2) |
4.1.7 样品间复杂度差异主要因子分析(n≥3) |
4.1.8 不同样品物种组成聚类分析(n≥3) |
4.1.9 测序序列的系统发育分析 |
4.2 结果 |
4.2.0 16S rRNA基因V6高变区扩增结果 |
4.2.1 物种分类和丰度分析结果 |
4.2.2 明永冰川四个样品的后续多样性分析 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 宏基因组学测序方法初步研究明永冰川地区细菌功能基因多样性 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 样品与DNA的提取 |
5.1.2 样品的DNA的测序 |
5.1.3 数据预处理 |
5.1.4 组装 |
5.1.5 基因预测 |
5.1.6 KEGG分析 |
5.1.7 eggnog分析 |
5.2 结果 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读博士期间科研成果 |
附录B |
四、裸子植物5S rRNA基因序列变异及二级结构特征(论文参考文献)
- [1]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)
- [2]不同基原龙血竭的分子鉴定及化学成分特征研究[D]. 张忠廉. 北京协和医学院, 2020(05)
- [3]水杉开花相关的LEAFY、UFO和MADS-box基因功能的研究[D]. 王菁菁. 北京林业大学, 2019(12)
- [4]银杏GBM5及GBM6基因的克隆和表达分析[D]. 董金金. 中南林业科技大学, 2019(01)
- [5]基于重复序列分析的酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.)分子细胞遗传学及甜瓜属主要物种进化研究[D]. 杨树琼. 南京农业大学, 2018(07)
- [6]岩扇贝线粒体与核基因的遗传变异及四种扇贝的亲缘关系研究[D]. 廖德杰. 大连海洋大学, 2018(03)
- [7]‘红颊’草莓线粒体基因组测序及序列分析[D]. 陈宝玉. 南京农业大学, 2018(07)
- [8]莲高密度遗传图谱的构建和基因组组装优化研究[D]. 桂松涛. 武汉大学, 2017(12)
- [9]脉翅总目昆虫比较线粒体基因组学及系统发育研究[D]. 王玉玉. 中国农业大学, 2016(02)
- [10]明永冰川及其退却地区垂直气候带的细菌群落多样性研究[D]. 李浩宇. 昆明理工大学, 2016(04)