本文選題：摩擦禾 + 第二代測序　； 參考：《中國農(nóng)業(yè)大學》2016年博士論文

【摘要】：摩擦禾屬于禾本科玉蜀黍族。它具有很多農(nóng)藝性狀,如良好的抗病性,常被用作為優(yōu)質(zhì)牧草。由于摩擦禾是玉米的近緣種,與玉米具有一個共同祖先,可能在玉米的起源與進化過程中扮演重要角色,所以通常認為摩擦禾是擴大玉米遺傳基礎(chǔ)的重要種質(zhì)。基因組的研究對于了解一個物種十分重要。重復序列是基因組的重要組成部分。重復序列的種類繁多,其中衛(wèi)星重復序列在基因組中進化較快,在不同物種間表現(xiàn)出在序列,拷貝數(shù)以及分布的差異。因此,衛(wèi)星重復序列經(jīng)常被用于染色體鑒定和核型分析。然而目前對于摩擦禾基因組以及重復序列的研究還極為有限。本論文研究中,我們對兩種二倍體摩擦禾Tripsacum dactyloides var. meridonale (2n=36, MR), Tripsacum dactyloides (2n=36, DD),一種四倍體摩擦禾Tripsacum dactyloides (2n=72, DL)進行低覆蓋度測序,分別得到～7G,～10G,8G數(shù)據(jù)。利用生物信息學方法分析了基因組結(jié)構(gòu)及其組分含量。完成兩個二倍體摩擦禾的中期染色體核型分析,四倍體摩擦禾與二倍體的重復序列分布對比,以及它們的ITS (Internal Transcribed Spacer)區(qū)序列比對。另外開展了摩擦禾間,與玉蜀黍族的近緣屬間的基因組重復序列的比較分析。主要的研究結(jié)果如下：1、利用流式細胞儀的方法,對三種摩擦禾的基因組大小進行估算,以玉米B73基因組為參考基因組,測定峰值進行計算。估算結(jié)果MR, DD, DL的基因組大小分別約為3,103Mb,3,814Mb, 6,892Mb.2、利用Hiseq 2000測序平臺完成雙末端測序,三種摩擦禾MR, DD, DL核基因組的低覆蓋度測序數(shù)據(jù)分別為7457.58Mb,10216.58Mb和8485.93Mb。3、對測序數(shù)據(jù)進行生物信息學分析,結(jié)果表明重復序列占MR, DD, DL基因組分別為63.23%、59.20%以及61.57%。其中反轉(zhuǎn)座子的含量最高,分別占46.53%,42.26%,51.86%；衛(wèi)星重復序列分別占14.66%,13.99%,7.19%。4、利用一組重復序列對二倍體MR, DD進行了中期染色體核型分析,對其中一些分布模式差異較大的重復序列在四倍體上也進行了染色體分布比較分析,結(jié)果表明,DD與四倍體DL在這些重復序列的染色體上分布模式非常類似,推測DL與DD的親緣關(guān)系比DL與MR的親緣關(guān)系近。5、為了進一步探究三種摩擦禾的親緣關(guān)系,對它們的ITS序列進行了分析。結(jié)果證實相比于MR, DD與DL親緣更近。6、為了研究摩擦禾的著絲粒重復序列,我們利用OsCENH3抗體對三種摩擦禾進行了染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP),對ChIP-DNA進行測序分析,結(jié)果表明摩擦禾的著絲粒區(qū)的主要重復序列也是CentT和CRM,與玉米著絲粒重復序列的組成類似,沒有檢測到新類型的著絲粒重復序列。結(jié)果也說明了摩擦禾與玉米的親緣關(guān)系非常近。7、對三種摩擦禾進行了重復序列比較分析,表明DD與DL共享聚類相對較多。對摩擦禾屬、玉米屬、高粱屬、薏苡屬進行了重復序列比較分析,發(fā)現(xiàn)摩擦禾屬與玉米屬的共享聚類最多,與高粱屬共享聚類最少。表明摩擦禾屬與玉米屬親緣關(guān)系最近,與高粱屬最遠�？傊�,結(jié)合三種摩擦禾的重復序列比較分析結(jié)果,重復序列在染色體的分布模式結(jié)果,ITS序列比對結(jié)果,可以推測相比于MR, DD與DL親緣更近,而且有可能四倍體DL是由二倍體DD加倍而來。
[Abstract]:The research of genome research is very important for understanding one species . The repeated sequences are important part of the genome . The repeated sequences are important part of genome . The repeated sequences are often used in chromosome identification and karyotype analysis . The genomic structure and its components were analyzed by bioinformatics . The results showed that the genome size of three kinds of friction crops was 3.103Mb , 1016.58Mb and 8485.93Mb , respectively . The results showed that the repeat sequences accounted for 63.23 % , 59.20 % and 61.57 % of MR , DD and DL , respectively . The results showed that the highest contents of anti - transposon were 46.53 % , 42.26 % and 51.86 % , respectively .
In order to study the genetic relationship of three kinds of frictional cereals , the results show that the relationship between DD and DD is very similar to that of maize . The results show that the relationship between DD and DL is very similar .
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2

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本文編號：2053667