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1、IIIIII馬氏珠母貝類胡蘿卜素代謝相關基因的篩選及SNP分析摘要本研究以馬氏珠母貝類胡蘿卜素高含量個體(HC)與類胡蘿卜素低含量個體(LC)為材料進行RNA-Seq測序,篩選類胡蘿卜素代謝相關差異基因,并用實時熒光定量PCR技術(qRT-PCR)對相關基因在馬氏珠母貝不同組織的表達模式進行探究。對PmSR-BI-b、PmβCDIOX基因的外顯子區(qū)和5′調控區(qū)SNP標記與類胡蘿卜素含量相關性分析,篩選優(yōu)異基因型。主要研究結果如下:1、本研究利用Illumina測序技術對類胡蘿卜素高含量和類胡蘿卜素低含量個體的閉殼肌進行RNA-Seq測序,兩個樣本
2、之間發(fā)現(xiàn)18,527個差異表達基因,以LC為對照組,其中12,253個上調,6,274個下調;以FDR≤0.001且倍數(shù)差異在2倍以上為條件進行顯著差異基因的篩選,發(fā)現(xiàn)上調的基因有867個,下調的基因有158個。富集到了2條與類胡蘿卜素代謝相關的pathway,分別是脂肪酸生物合成,脂肪的消化和吸收。2、結合unigene注釋與動物體內類胡蘿卜素代謝通路,篩選4個可能參與貝類胡蘿卜素代謝的基因(PmApoL2、PmSR-BI-a、PmSR-BI-b與PmβCDIOX),利用cDNA末端快速擴增技術獲得候選基因cDNA全長。其中,Pm-ApoL2基
3、因cDNA序列全長1328bp,開放閱讀框(ORF)長705bp,編碼234個氨基酸,5′非翻譯區(qū)(5′UTR)長342bp,3′UTR長281bp;PmSR-BI-a基因cDNA序列全長1857bp,開放閱讀框(ORF)長1443bp,編碼480個氨基酸,5′非翻譯區(qū)(5′UTR)長89bp,3′UTR長325bp;PmSR-BI-b基因cDNA全長1828bp,開放閱讀框(ORF)長1518bp,編碼505個氨基酸,5′非翻譯區(qū)(5′UTR)長88bp,3′UTR長222bp;PmβCDIOXcDNA全長1802bp,開放閱讀框(ORF)長1
4、554bp,編碼517個氨基酸,5′非翻譯區(qū)(5′UTR)長134bp,3′UTR長114bp。qRT-PCR結果表明,4個基因均在肝胰腺組織高表達,說明肝胰腺可能為馬氏珠母貝類胡蘿卜素代謝的主要組織。3、運用目標基因重測序對PmSR-BI-b和PmβCDIOX基因的外顯子區(qū)和5′調控區(qū)進行SNP檢測分型。結果發(fā)現(xiàn),PmSR-BI-b外顯子有7個SNP位點,包括1個非同義突變和6個同義突變,5′調控區(qū)有8個SNP位點;PmβCDIOX外顯子區(qū)有18個SNP位點,包括1個非同義突變和17個同義突變,5′調控區(qū)有15個SNP位點;四引物突變受阻體系法
5、對2個基因外顯子區(qū)的非同義突變進行分型,所得結果與重測序結果基本一致。I4、對檢測到的位點進行連鎖不平衡分析,發(fā)現(xiàn)PmSR-BI-b基因中有3對SNP位點處于完全連鎖不平衡狀態(tài),6對SNP位點處于強連鎖不平衡狀態(tài);PmβCDIOX基因中有7對SNP位點處于完全連鎖不平衡狀態(tài),22對SNP位點處于強連鎖不平衡狀態(tài);與類胡蘿卜素含量關聯(lián)分析結果顯示,PmSR-BI-b基因外顯子區(qū)和5′調控區(qū)分別有1個SNP位點和2個SNP位點與類胡蘿卜素含量顯著相關(P<0.05);PmβCDIOX基因外顯子區(qū)和5′調控區(qū)分別有6個SNP位點和2個SNP位點與類胡蘿
6、卜素含量顯著相關(P<0.05)。5、將PmSR-BI-b基因和PmβCDIOX基因中與類胡蘿卜素含量顯著關聯(lián)的位點進行單倍型分析。PmSR-BI-b基因中的3個位點被劃分為1個單倍塊,形成2種單倍型且單倍型間的類胡蘿卜素含量沒有顯著差異;PmβCDIOX基因中的8個位點被劃分為1個單倍塊,形成3種單倍型,單倍型CCTT類胡蘿卜素含量顯著高于單倍型ATCC,但與單倍型CCCT沒有顯著差異。關鍵詞:馬氏珠母貝;類胡蘿卜素;基因克??;SNP;關聯(lián)分析IIScreeningandSNPanalysisoncarotenoidmetabolismrela
7、tedgenesinPinctadafucatamartensiiAbstractThehigh-throughputtranscriptomesequencing(RNA-seq)technologywasusedtocomparethedifferentiallyexpressedgenes(DGEs)bwteenindivualswithtotalcarotenoidhighcontent(HC)andtotalcarotenoidlowcontent(LC)ofpearloysterPinctadafucatamartensii.Thec
8、arotenoidsmetabolismrelatedgeneswerescreenedandtheqRT-PCRwasusedtoco