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基于gwas后新疆褐牛乳房炎抗性候选基因的DNA甲基化与表达模式分析

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基于GWAS后新疆褐牛乳房炎抗性候选基因的DNA甲基化与表达模式分析

作者：种丽伟新疆农业大学

学位级别：硕士

奶牛乳房炎是奶牛最常见,经济损失最大的主要疾病之一,也是阻碍现代奶业发展的重要因素之一,它不仅会影响奶牛的产奶量、奶品质、健康等方面,严重的还会导致奶牛过早的淘汰,造成牛群成本的增加。乳房炎一直是奶牛疾病的研究热点,但目前... 详细信息

奶牛乳房炎是奶牛最常见,经济损失最大的主要疾病之一,也是阻碍现代奶业发展的重要因素之一,它不仅会影响奶牛的产奶量、奶品质、健康等方面,严重的还会导致奶牛过早的淘汰,造成牛群成本的增加。乳房炎一直是奶牛疾病的研究热点,但目前还没有一种有效的治疗方法或是预防措施达到预期的效果,因此从遗传基础上研究牛乳房炎抗性具有重大意义。新疆褐牛作为新疆特有的品种资源,与荷斯坦牛相比,具有低体细胞数、高乳脂、高乳蛋白等优良特性,但相对其他牛品种分子育种来说,新疆褐牛的分子抗病育种方面相对滞后,在基因组中还有大量的调控乳房炎抗性相关的重要基因资源尚未被充分挖掘。本研究以新疆褐牛为研究对象,根据课题组前期的gwas结果,重新筛选新疆褐牛乳房炎抗性关键的候选基因进行生物信息学分析,再进一步采用焦磷酸测序、RT-q PCR等先进的分子生物学技术分别从基因组、转录组水平鉴定和验证奶牛乳房炎抗性相关基因在新疆褐牛群体中的功能,深入研究与SCC、SCS及乳房炎抗性性状密切相关的遗传变异调控方式。不仅可为奶牛乳房炎首选改良SCC性状提供新的分子育种资料,还对利用标记辅助选择提高新疆褐牛乳房炎抗性的准确性具有重要意义。主要结果如下:(1)利用gwas进行再分析,鉴定出了6个新疆褐牛乳房炎抗性相关基因ZRANB3、PIAS1、ACTR3、LPCAT2、MGAT5、SLC37A2基因,利用生物信息学分析方法,发现有5个基因间存在直接或是间接的联系,分别是DYRK2、ZRANB3、PIAS1、ACTR3、FHIT基因,其中FHIT和PIAS1基因参与了调控乳房炎的重要信号通路,且在炎症反应和抑癌过程中具有重要作用。(2)FHIT和PIAS1基因的甲基化程度在乳房炎组和健康组整体都无显著差异(P>0.05),FHIT基因的乳房炎组(65.97±19.82%)的甲基化程度高于健康组(58.00±23.52%),PIAS1基因的乳房炎组(11.48±4.12%)的甲基化程度低于健康组(12.17±4.25%)。FHIT基因中的CpG3、CpG5和CpG8位点中的甲基化水平为乳房炎组极显著高于健康组(P0.05)。综上所述,本研究筛选出了6个关键乳房炎抗性候选基因,结合之前课题组的研究结果,分析了FHIT、PIAS1基因在新疆褐牛不同乳房健康程度血液中的DNA甲基化水平和基因的表达量,为相对滞后的新疆褐牛乳房炎抗性分子标记辅助选择提供有价值的新标记,丰富新疆褐牛遗传育种理论与实践基础材料。

关键词： FHIT PIAS1 DNA甲基化 gwas 乳房炎抗性新疆褐牛

棉仁油分及脂肪酸主要组分gwas分析和候选基因的功能验证

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棉仁油分及脂肪酸主要组分GWAS分析和候选基因的功能验证

作者：辛玥中国农业科学院

学位级别：硕士

棉花是世界上第一大天然纤维作物,也是第五大油料作物,在我国国民经济中占有重要的地位。棉籽油作为我国食用植物油的重要来源,因具有较高营养价值而受到人们的广泛关注。与遗传群体相比,自然群体具有表型变异较大、遗传背景丰富的特点... 详细信息

棉花是世界上第一大天然纤维作物,也是第五大油料作物,在我国国民经济中占有重要的地位。棉籽油作为我国食用植物油的重要来源,因具有较高营养价值而受到人们的广泛关注。与遗传群体相比,自然群体具有表型变异较大、遗传背景丰富的特点。本实验室前期利用Cotton SNP63K芯片对83份不同来源陆地棉种质进行SNP分析。在此基础之上,本研究对83份陆地棉种质棉仁含油量、8种脂肪酸组分含量及总脂肪酸含量进行全基因组关联分析(gwas),挖掘棉仁含油量、总脂肪酸含量和8种脂肪酸含量相关的QTLs位点,筛选稳定QTLs区间内的候选基因并对其进行初步的功能分析。具体结果如下:1.本研究通过对棉仁含油量、8种脂肪酸组分含量及其总脂肪酸含量进行gwas分析获得稳定的QTLs 132个。其中包括肉豆蔻油酸(MOA)2个、棕榈酸(PA)8个、棕榈油酸(POA)35个、油酸(OA)26个、亚油酸(LA)1个、亚麻酸(LNA)3个、总脂肪酸(TFA)7个和含油量(OIL)50个。肉豆蔻酸(MA)、硬脂酸(SA)未鉴定到稳定QTLs。2.对油酸26个稳定QTLs中的4个q OA-D11-1、q OA-A05-2、q OA-D01-1和q OA-D07-4进行单倍型区组分析,结合转录组分析和基因功能注释,筛选到4个可能与油酸含量相关的候选基因Gh＿D11G090、Gh＿A05G242、Gh＿D01G2016和Gh＿D07G1914。3.表达模式分析发现4个候选基因分别在Msco-12(高油酸材料)和创优9(低油酸材料)的不同发育时期存在显著差异表达。酵母过表达分析发现Gh＿D01G2016转基因酵母含油量与对照相比显著降低18.1%,油酸含量显著降低9.91%,且均达到了极显著差异。***＿D01G2016注释为“种子油脂消减基因”GDSL(Gly-Asp-Ser-Leu)脂酶家族基因,与拟南芥At5g03610同源性最高,与种子油脂代谢有关。亚细胞定位分析发现Gh＿D01G2016定位到细胞质(膜)。通过序列比对分析,在陆地棉TM-1中共鉴定到182个GDSL-like基因,系统进化树分析表明GDSL-like分成三个亚组。***＿D01G2016烟草瞬时表达分析发现,瞬时转化系line1、line2和line3油酸含量与对照相比分别下降56.29%、60.93%和53.32%。推测Gh＿D01G2016参与了种子油脂合成代谢过程。综上所述,本研究通过对83份陆地棉种质棉仁含油量、8种脂肪酸组分及其总脂肪酸含量进行gwas分析,共获得含油量相关QTLs 50个、8种脂肪酸组分含量相关QTLs 75个及总脂肪酸含量QTLs 7个,在油酸稳定的QTL区间内筛选到关键候选基因Gh＿D01G2016,并对其进行初步功能验证,为高油和高油酸棉花分子设计育种提供重要的精准标记和基因资源。

关键词：陆地棉自然群体含油量脂肪酸含量 gwas

苹果蠹蛾抗药性相关基因家族和关键基因抗药性gwas分析

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苹果蠹蛾抗药性相关基因家族和关键基因抗药性GWAS分析

作者：郭金梦中国农业科学院

学位级别：硕士

苹果蠹蛾在世界范围内广泛分布,是一种毁灭性的检疫害虫,以幼虫蛀果为害,对全球仁果产业造成巨大的经济损失。由于长期依赖化学杀虫剂进行防治,致使苹果蠹蛾在许多国家和地区抗药性问题日趋严重,同时导致防治成本和质量安全隐患不断增... 详细信息

苹果蠹蛾在世界范围内广泛分布,是一种毁灭性的检疫害虫,以幼虫蛀果为害,对全球仁果产业造成巨大的经济损失。由于长期依赖化学杀虫剂进行防治,致使苹果蠹蛾在许多国家和地区抗药性问题日趋严重,同时导致防治成本和质量安全隐患不断增加。系统深入地研究苹果蠹蛾抗药性机理,挖掘新靶标是开辟苹果蠹蛾防治新方法的有效途径,迅速成为研究热点,同时,苹果蠹蛾基因组测序的完成大幅降低了研究难度。本文在苹果蠹蛾基因组数据基础上,利用生物信息学和分子生物学技术手段,深度挖掘苹果蠹蛾基因组中与抗药性相关的基因,并结合重测序数据挖掘抗药性相关的突变位点,获得11个与抗性相关的基因家族,进行了抗药性全基因组关联分析分析,为全面解析苹果蠹蛾抗药性机制提供了分子基础,并为新靶标基因的挖掘,新药剂研制和抗药性综合治理提供科学数据和理论依据。主要研究结果有以下三个方面:1.基于苹果蠹蛾基因组数据,从基因组水平高通量挖掘、分析抗药性相关的基因家族,获得了杀虫剂作用靶标基因和解毒代谢相关基因家族11个。其中,与解毒代谢相关的基因家族4个,包括:127个细胞色素P450基因、21个谷胱甘肽S-转移酶基因、74个羧酸酯酶基因、66个ABC转运蛋白;杀虫剂作用靶标基因家族7个,包括:4个谷氨酸门控的氯离子通道、4个GABA门控的氯离子通道、1个钙离子通道、1个电压门控钠离子通道、12个乙酰胆碱受体、2个乙酰胆碱酯酶基因和11个水通道蛋白编码基因。此外,与其他物种的基因组比较分析发现,苹果蠹蛾的P450基因、ABC转运蛋白、水通道蛋白均有显著扩增的现象。2.靶标抗性是昆虫抗药性的一个重要机制,从苹果蠹蛾的基因组数据中获得12条烟碱型乙酰胆碱受体基因序列,为进一步研究苹果蠹蛾对新烟碱类杀虫剂的靶标抗性机制奠定基础。利用现代分子生物学技术克隆获得了8条苹果蠹蛾nAChR亚基基因的全长序列,对上述8个基因序列结构的生物信息学分析表明:它们的分子量均在36-60 kD之间,PI值在4.7-8.0之间,均含有α螺旋、β折叠、延伸链和无规则卷曲,所含的内含子与外显子数目不尽相同,其基因序列比较保守。3.细胞色素P450的解毒功能也是昆虫抗药性的一种重要机制。通过对苹果蠹蛾基因组中127个P450基因进行5’RACE克隆,成功得到100个P450基因的5’UTR区域,将其定位到基因组中并利用苹果蠹蛾的重测序数据,进行gwas分析。在100个P450基因的启动子区域共检测到与甲基谷硫磷抗性相关的SNP位点5个,与溴氰菊酯抗性相关的SNP位点49个,这些P450基因大部分是Clan3和Clan4亚家族的成员。在CarE、ABC和GST等其它几个关键基因的编码区域分别找到与甲基谷硫磷抗性相关的SNP位点4个,与溴氰菊酯抗性相关的SNP位点25个。

关键词：苹果蠹蛾抗药性基因家族基因克隆 gwas

基于gwas与RNA-Seq技术挖掘甘蓝型油菜氮高效相关QTLs与候选基因

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基于GWAS与RNA-Seq技术挖掘甘蓝型油菜氮高效相关QTLs与候选基因

作者：陈敬东江汉大学

学位级别：硕士

油菜是世界四大油料作物之一,其中甘蓝型油菜(Brassica napus L.)因其产量高、适应性强等特点,种植面积最大,是我国主要的油料作物。其生长发育过程中氮需求量较高,但其氮肥的利用率却普遍较低,在很大程度上限制了油菜生长。筛选甘蓝型... 详细信息

油菜是世界四大油料作物之一,其中甘蓝型油菜(Brassica napus L.)因其产量高、适应性强等特点,种植面积最大,是我国主要的油料作物。其生长发育过程中氮需求量较高,但其氮肥的利用率却普遍较低,在很大程度上限制了油菜生长。筛选甘蓝型油菜氮高效种质资源,挖掘低氮胁迫相关抗性QTLs和基因,可以减少农田氮肥施用量,降低生产成本,保护生态环境,同时也可为甘蓝型油菜氮高效新品种的选育提供优异种质资源。目前,关于甘蓝型油菜低氮胁迫抗性相关的QTLs和功能基因的研究还比较少见。本研究建立了一套效率高、通量大的甘蓝型油菜水培表型鉴定体系,以232份甘蓝型油菜核心种质为材料,对正常氮和低氮水平下不同基因型油菜表型数据进行了精确鉴定。进一步利用gwas技术,对低氮胁迫下甘蓝型油菜氮利用效率性状相关的SNP位点进行了全基因组范围内的扫描;联合RNA-Seq结果筛选定位到了与低氮胁迫下油菜氮高效性状相关的候选基因,探究甘蓝型油菜响应缺氮胁迫及氮高效的遗传机制,为选育耐低氮胁迫油菜新种质提供了理论支撑。主要研究结果如下:(1)对油菜水培体系进行了改良,主要包括对营养液配方的进一步改良和水培过程中营养液的循环控制等环节。成功改良了油菜正常氮和低氮营养液配方,完善了油菜水培技术。已建成一套半自动化的油菜水培平台,主要包括培养池、营养液循环系统和空气泵等。该设备可同时种植超过6000株油菜幼苗,精确可控的油菜水培平台为准确鉴定油菜耐低氮胁迫表型提供了技术支持。(2)比较分析232份甘蓝型油菜核心种质在两种氮素水平下营养生长期的表观性状,研究低氮胁迫对甘蓝型油菜生长规律的影响。表型性状鉴定及其遗传变异结果显示,供试的232份油菜种质具有广泛的遗传多样性。在正常氮(N:6 mmol/L)和低氮胁迫(N:0.3 mmol/L)条件下,鉴定了油菜包括地上部鲜重(SW)、地下部鲜重(RW)、地上部干重(DSW)、地下部干重(DRW)、叶片数(LN)、株高(SL)、总根长(RL)、根平均直径(RAD)、侧根数(RT)、地上部氮浓度(SNC)、地下部氮浓度(RNC)、植株总氮量(N)和氮利用效率(NUE)12种表型性状指标,其中DSW、DRW和N在两种氮营养条件下变异系数均较大,表现出丰富的种质间差异;LN、SL和RAD在两种氮营养条件下变异系数都较小,种质间差异较小。与对照条件比起来,低氮胁迫条件下观察到SW、RW、DSW、DRW、LN、SL、RAD、SNC、RNC、N和NUE显著降低,而RL和RT显著增高,低氮胁迫明显抑制了油菜的生长,油菜通过伸长根长、增加侧根数的方式应对低氮胁迫。根据表型数据分布情况,无论是正常氮还是低氮条件下,所有表型都呈现出连续性正态分布,确定几种性状均为受多基因控制的数量性状。根据其苗期生物量和氮效率,筛选出氮高效和氮低效的油菜种质资源各4份。(3)利用表型数据,结合重测序结果,进行gwas分析。共检测到与油菜低氮胁迫下性状相关的SNP位点70个,其中Bn-A06-p24386467位点同时关联到三个性状,还有9个SNP位点同时关联到两个性状。位点分布于甘蓝型油菜除A01和A05外的所有染色体上,其中,C01染色体上分布位点最多,达19个。并根据已公布的甘蓝型油菜基因组注释信息,重点关注调控油菜氮代谢、光合作用、糖代谢和氨基酸合成相关的基因,在各染色体LD衰减距离上下游进行筛选,共筛选出101个候选基因,其中与氮代谢相关的有18个、与光合作用相关的有26个、与糖代谢相关的有34个、与氨基酸合成相关的有16个、与脂代谢相关的有7个。(4)结合氮高效材料D4-15和氮低效材料D2-1的转录组学数据得到的基因表达水平差异结果,与gwas筛选出的氮高效候选基因进行比对,结果共筛选出14个与油菜氮高效相关的关键候选基因Bna A02g34030、Bna A08g14220、Bna A08g14870、Bna A08g16370、Bna A08g23760、Bna A09g00320、Bna A10g23060、Bna A10g23990、Bna A10g26450、Bna C02g42890、Bna C03g21300、Bna C04g07100、Bna C04g51220和Bna C07g22450。

关键词：甘蓝型油菜氮高效 gwas 转录组学

基于gwas和RNA-seq的北京黑猪眼肌面积候选基因筛选及鉴定

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基于GWAS和RNA-seq的北京黑猪眼肌面积候选基因筛选及鉴定

作者：侯任达中国农业科学院

学位级别：硕士

北京黑猪是20世纪60年代由大白、巴克夏和中国地方猪种杂交形成的地方猪种,有着丰富的遗传背景,是在中国北方市场占重要地位的优质猪种。通脊是猪肉价值最高的产品之一,有报道显示眼肌面积与产肉量的相关系数为0.515,说明眼肌面积是一... 详细信息

北京黑猪是20世纪60年代由大白、巴克夏和中国地方猪种杂交形成的地方猪种,有着丰富的遗传背景,是在中国北方市场占重要地位的优质猪种。通脊是猪肉价值最高的产品之一,有报道显示眼肌面积与产肉量的相关系数为0.515,说明眼肌面积是一种重要的产肉性状。但目前为止在北京黑猪中调控眼肌面积的主要基因还未见报道,是北京黑猪瘦肉产量的分子育种限制因素。全基因组关联分析(gwas)和RNA-seq差异分析现在是目前普遍采用的筛选调控性状关键基因的重要方法。在本研究中,我们针对北京黑猪的实际生产需要,通过gwas并联合RNA-seq差异分析,探索影响北京黑猪眼肌面积性状的关键调控基因和候选功能突变位点。此外,我们初步阐述了北京黑猪眼肌面积性状的调控机制,从而为北京黑猪将来的眼肌面积分子设计育种提供理论依据。本研究通过硫酸纸对650头210±40日龄北京黑猪最后肋处的眼肌进行描绘并通过像素法计算其眼肌面积,随后使用50K芯片数据通过EMMAX进行北京黑猪群体眼肌面积性状gwas。经过质量控制后,共有35401个SNP用于进一步分析。使用FDR矫正后的P值作为显著性阈值。在SSC9上累计发现了10个SNPs达到了显著性阈值水平,这些SNPs被定位到一个2.90 Mb(84.94-87.84Mb)的区域。总共有11个带注释的基因被定位在这个区域可作为重要候选基因。它们分别是MEOX2、CRPPA、SOSTDC1、LRRC72、ANKMY2、BZW2、TSPAN13、AGR2、AHR、SNX13和HDAC9。其中MARC0069139位点位于HDAC9启动子中,通过对该位点进行多态性分析发现AA基因型个体的眼肌面积极显著高于GG基因型个体(Pgwas及RNA-seq差异分析中是唯一均被鉴定到的基因,因此HDAC9基因被认为是在北京黑猪中与眼肌面积性状相关的新候选基因。本研究通过gwas及RNA-seq差异分析的方法,鉴定到与北京黑猪眼肌面积性状显著相关的分子标记及重要的候选基因。该发现可以为眼肌面积性状的分子育种提供分子标记,丰富眼肌面积性状调控机制的分子基础。

关键词：北京黑猪眼肌面积 gwas RNA-seq

基于gwas和eQTL分析鉴定甘蓝型油菜含油量相关位点

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基于GWAS和eQTL分析鉴定甘蓝型油菜含油量相关位点

作者：周金枝华中农业大学

学位级别：硕士

甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38,以下简称油菜)是我国重要的油料作物,增加菜籽油总量对于满足我国食用油的需求具有重要作用。提高油菜含油量是增加菜籽油总量的有效方法之一,油菜含油量相关位点以及候选基因的鉴定是揭示菜籽油... 详细信息

甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38,以下简称油菜)是我国重要的油料作物,增加菜籽油总量对于满足我国食用油的需求具有重要作用。提高油菜含油量是增加菜籽油总量的有效方法之一,油菜含油量相关位点以及候选基因的鉴定是揭示菜籽油分形成和积累机制的基础工作,对于提高油菜含油量有着非常重要的意义。近年来,测序技术以及多组学研究的快速发展使得高密度标记以及多组学整合的策略在含油量位点鉴定工作中的应用成为可能。为了鉴定和解析潜在的含油量位点和候选基因,为高含油量油菜的育种提供参考,本研究对由495份具有广泛代表性的油菜品系构成的自然群体进行了全基因组重测序,并结合高密度的标记对种子含油量进行了全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study,gwas),与此同时,利用自然群体中309份材料的种子基因表达数据和基因型数据进行了eQTL(Expression Quantitative Trait Locus)定位分析。主要研究结果如下:本研究对495份甘蓝型油菜群体的两年三个地点含油量表型进行了考察,发现同一个环境下油菜群体内个体间含油量差异比较大。本研究对495份材料进行全基因组重测序,共鉴定出8,756,395个SNPs,全基因组标记密度为13.5个/Kb。选取全基因组上均匀分布的210,356个SNPs进行系统发育和群体结构分析,群体结构分析结果表明自然群体可以分成3个亚群,其中P1亚群包含180份材料,P2亚群包含108份材料,其余207个材料属于P3亚群。基于鉴定到的SNP标记,我们对A/C亚基因组的LD(Linkage Disequilibrium)衰减距离进行分析,A/C亚基因组上对应的连锁不平衡衰减距离分别为72.3 Kb,995.5 Kb。通过对油菜群体的含油量表型进行全基因组关联分析,本研究鉴定出37个含油量显著相关位点,单个位点对含油量表型的解释率为0.25%0.53%,其中20个位点位于前人报道的区间中,剩下的17个为本研究新鉴定到的位点。在37个显著位点中,有7个位点能在多个环境下被检测到,而其余的30个位点均只能在单一环境下被检测到。在此基础上,我们进一步筛选出3个稳定的甘蓝型油菜含油量位点,这三个位点分别位于A05、A07和A09染色体上。通过整合显著SNP信息和拟南芥同源基因信息在A05和A09染色体上的两个区间内挖掘出了4个含油量候选基因。最后,本研究结合309份油菜种子基因表达数据进行eQTL定位分析,分别鉴定出81,068个cis eQTL和137,984个trans eQTL,并根据trans eQTL结果挖掘出30个trans eQTL热点区域。本研究通过整合gwas和eQTL定位结果,发现有1,360个eQTL位点位于含油量QTL区间内,其中包括435个trans eQTL,925个cis eQTL。其中41个显著的eQTL与含油量表型显著关联,包括9个trans eQTL和31个cis eQTL。

关键词：甘蓝型油菜含油量 gwas eQTL

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利用gwas对深县猪繁殖性状的研究

利用GWAS对深县猪繁殖性状的研究

作者：宋志芳河北农业大学

学位级别：硕士

繁殖性状是猪生产中重要的性状之一,与养殖场的经济效益密切相关。虽然繁殖性状容易测量,但其遗传力小,采用传统育种方法取得的遗传进展慢。深县猪的繁殖性能较好且变异系数大,但影响其繁殖性状的变异机理还未被研究。随着SNP芯片的不... 详细信息

繁殖性状是猪生产中重要的性状之一,与养殖场的经济效益密切相关。虽然繁殖性状容易测量,但其遗传力小,采用传统育种方法取得的遗传进展慢。深县猪的繁殖性能较好且变异系数大,但影响其繁殖性状的变异机理还未被研究。随着SNP芯片的不断研发和基因组计划的发展,高密度SNP芯片被越来越多地用于畜牧研究中。因此本研究采用Illumina Porcine 80K SNP芯片对河北省的唯一地方猪种深县猪的总产仔数、产活仔数、初生重、初生窝重、断奶重、断奶窝重和乳头数等繁殖性状进行全基因组关联分析,以期筛选到显著影响深县猪繁殖性状的SNPs位点,丰富深县猪的分子育种研究工作。选择具有完整繁殖记录的68头纯种深县猪,采集血样,利用Illumina Porcine 80K SNP芯片进行基因分型,将表型数据和基因型数据进行质控后,采用混合线性模型方法分析。为降低关联结果的假阳性,需要对研究群体进行群体分层校正,然后采用Bonferroni方法校正关联结果的P值,并对所有显著SNPs位点进行单倍型分析。取得的结果如下:1、通过对深县猪各繁殖性状的描述性统计,得出总产仔数、产活仔数、初生重、初生窝重、断奶重、断奶窝重和总乳头数的平均值分别为13.82头、12.41头、1.05kg、12.44kg、6.15kg、76.27kg和15.99个,变异系数分别为25.33%、26.99%、20%、30.95%、20%、28.96%和7.44%。2、通过对各繁殖性状的表型相关分析,得出产活仔数和总产仔数均与初生窝重和断奶窝重的表型相关均达到了极显著水平。3、质控后共得到了61404个SNPs位点,分布于每条染色体上。4、Bonferroni校正后的基因组极显著水平P值为1.629E-07;基因组显著水平P值为8.143E-07;染色体显著水平P值为1.629E-05。5、经过gwas分析,共得到16个与深县猪繁殖性状显著相关的SNP位点,只有5个位点达到基因组显著水平。与产活仔数、初生重、初生窝重、断奶重和断奶窝重显著关联的SNP位点个数分别为4、8、1、3和1。经过单倍型和单倍型块关联分析发现WU0.232006800、ASGA0083207、CADI0000162和ALGA0121558等SNP位点与繁殖性状有关。6、通过Ensembl网站检索,在这些位点附近发掘到了TSKU、LRRC32、B3GNT6和WNT等潜在候选基因,初步推断这些基因是深县猪繁殖性状的候选基因。综上所述,通过gwas分析,定位到了与深县猪繁殖性状显著相关的SNP位点及其潜在候选基因,为后续的分子功能验证提供基础。

关键词：深县猪 gwas 繁殖性状 SNP 候选基因

猪锁肛性状gwas分析及候选基因的初步研究

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猪锁肛性状GWAS分析及候选基因的初步研究

作者：赵杰华中农业大学

学位级别：硕士

肛门闭锁(Anal Atresia;AA)是由于肛门直肠发育异常而导致的直肠在体表没有开口,从而使肠内容物不能排出的一种先天性疾病。本研究基于60K SNP芯片在96头正常猪和10头锁肛猪及2头携带者中的基因分型数据,利用FarmCPU模型进行全基因组关... 详细信息

肛门闭锁(Anal Atresia;AA)是由于肛门直肠发育异常而导致的直肠在体表没有开口,从而使肠内容物不能排出的一种先天性疾病。本研究基于60K SNP芯片在96头正常猪和10头锁肛猪及2头携带者中的基因分型数据,利用FarmCPU模型进行全基因组关联分析,筛选与猪锁肛性状显著关联的SNP位点,同时结合功能候选基因法,初步筛选出3个候选基因,进一步在遗传突变和表达水平上探究这些基因与猪肛门闭锁的关系。主要结果如下:(1)利用FarmCPU模型筛选到46个与猪锁肛性状显著关联的SNPs(pgwas分析以及目标区域捕获技术检测到多个SNP位点的基因频率和基因型频率在正常猪和锁肛猪群体中存在显著差异,并结合功能候选基因法,初步筛选出了3个候选基因进行了进一步研究,研究结果可为猪锁肛遗传机制的解析提供一定的参考。

关键词：猪锁肛 gwas PTPRB BMP6 ANKRD6

基于番茄gwas定位和克隆灰霉菌抗性基因及功能鉴定

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基于番茄GWAS定位和克隆灰霉菌抗性基因及功能鉴定

作者：林爱华华中农业大学

学位级别：硕士

本研究对300份重测序番茄材料接种灰霉菌鉴定灰霉病抗性,经过三次重复接种鉴定,统计叶片发病面积,用病斑面积与重测序获得的SNP进行关联分析,定位了与灰霉病抗性显著相关的12个位点,其中有十个位点与前人定位的区段大体一致或存在重叠,... 详细信息

本研究对300份重测序番茄材料接种灰霉菌鉴定灰霉病抗性,经过三次重复接种鉴定,统计叶片发病面积,用病斑面积与重测序获得的SNP进行关联分析,定位了与灰霉病抗性显著相关的12个位点,其中有十个位点与前人定位的区段大体一致或存在重叠,从中候选抗病相关基因进行转基因,对功能初步鉴定,确认了几个有功能的基因。其中发现了一个对抗病及花青素积累具有显著作用的锌指蛋白,并对其功能进行了重点鉴定。1.初步完成了对大部分候选基因T0代转基因植株的灰霉病抗性鉴定。筛选到几个抗病基因和感病基因,正对这些基因进行较深入的基因功能验证。***7的超量表达植株出现变紫的表型,对T0代超量植株阳性检测后检测该基因的表达量发现,超量效果非常明显,并与表型颜色高度相关。3.对该基因T0代植株接灰霉菌后观察其发病情况发现颜色较紫的植株叶片变得明显感病,这与之前报道说花青素在抗灰霉病方面起作用不太一致,推测这个基因可能影响了其他方面的机制才出现这样的结果。4.对该基因在A57植株中做组织表达谱发现该基因主要在花中表达,更具体的说是花瓣中表达。5.检测灰霉病抗性相关的基因的表达量发现,大部分基因出现下调表达,推断GW7可能在抗病途径中起作用。6.通过做酵母双杂找到了几个与GW7互作的基因,其中有与花青素合成调控相关的基因,如:b HLH79、MYBL1、WD40;灰霉病抗性相关的基因,如:PI-I、CSN5b;果实成熟相关的基因,如:MADS-box。在超量植株中检测这些基因的表达量发现均出现下调表达。7.亚细胞定位发现GW7定位于细胞核。我们在酵母体内进行了GW7的转录激活活性分析,发现GW7没有转录激活活性;通过报告基因LUC与GUS基因活性分析发现GW7可能存在转录抑制活性,推测GW7可能是一个转录抑制子,负调控基因的表达。另外,对酵母双杂钓出的几个互作基因的表达量分析发现,几个基因的表达均受到比较明显的抑制,也证明了GW7可能是一个抑制子,而且是一个比较典型的转录抑制因子。8.在T0代植株中检测花青素合成途径一些结构基因的表达量发现,F3’5’H表达明显上调表达,DFR也表现为上调表达。推断GW7可能与这些基因存在调控关系。酵母单杂点对点验证发现MYBL1能够与F3’5’H启动子结合,从而可能调控该基因的表达,同时GW7与F3’5’H启动子也存在一定的结合作用。9.对可能调控颜色调控的三个基因:b HLH79、MYBL1、WD40进行了超量表达和抑制表达,发现从表型上看,叶片颜色没有多大影响,可能需要对花青素含量进行具体测定看是否有改变。我们进一步通过VIGS进行基因双干涉及三个基因干涉发现颜色有一定的变化,推测颜色的变化是通过这些基因共同作用,而且起负调控作用。10.其他在T0代筛选到的抗性基因尚在功能验证的初步阶段,仍有很多工作要做。

关键词：番茄灰霉病 gwas 基因功能验证