利用高通量测序技术对“黄优1号”黄颡鱼杂交优势的初步解析

作     者：邵韦涵 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：樊启学

授予年度：2018年

学科分类：0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：顺反检验 拟鲿属 等位基因偏离表达 基因显性表达 

摘      要：物种间基因表达的差异与表型的多样性紧密相关。探究转录调控差异的分子机制对于揭示物种间遗传差异以及其种间杂交子代的基因表达模式十分重要。本研究通过转录组测序技术对黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼及其杂交子代“黄优1号肝脏组织的基因和等位基因的表达量进行定量分析,并利用杂交子代体内来自父本和母本的基因序列受到相同细胞环境即反式作用因子的影响来探究黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼转录调控差异,以及这两个物种间顺反元件的变异程度对于“黄优1号体内基因表达模式的影响。实验结果显示,黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼物种间多数基因发生了顺式元件的变异,这与两个物种间显著遗传差异密切相关,并且决定了“黄优1号大多数基因呈现加性表达模式,即表达量居于亲本之间。这也表明物种间足够长的独立演化时间会令这两个物种的大多数基因发生了顺式元件的突变。而在对杂交优势起决定性作用的非加性基因中,表现为亲本显性的基因数目远超过偏离亲本表达的基因数目。此外,“黄优1号体内表达量偏向黄颡鱼的基因数目多于偏向瓦氏黄颡鱼的基因数目,在进一步对其体内等位基因偏离表达的研究中发现,这主要是通过“黄优1号中来自瓦氏黄颡鱼的等位基因显著偏离表达实现。本研究证实,黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼漫长的独立演化史以及反式元件变异的有害性导致了自然选择将顺式原件变异的基因累积起来,进而导致两个物种间基因表达量的显著差异以及“黄优1号体内大多数基因为加性表达模式,“黄优1号杂交优势则主要由显性表达的基因决定。“黄优1号体内基因表达量偏向母本黄颡鱼的现象则是由于来自父本瓦氏黄颡鱼的等位基因受来自母本黄颡鱼的反式元件作用程度更为明显的结果。