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泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)是我国常见的小型经济鱼类。已有的研究发现,泥鳅的染色体存在广泛的核型多态性,日本的野生泥鳅群体中,除二倍体(2n=50)外,还存在部分三倍体(3n=75)。我国的泥鳅不仅有二倍体,在长江流域,人们还发现有大量的四倍体(4n=100),通过诱导雌核发育、雄核发育、六倍体,以及对减数分裂染色体行为的观察,研究人员认为这些染色体数为100的泥鳅为同源四倍体,是由二倍体泥鳅经过染色体加倍形成。泥鳅的这种天然四倍体与二倍体共存的现象,使之成为研究多倍体鱼类表型变异、基因表达表达变异以及表观遗传修饰变异的理想模式生物。为研究多倍体与二倍体鱼类间的基因表达差异,本课题以二、四倍体泥鳅为对象,采用RNA-Seq技术对二、四倍体泥鳅的肝脏转录组进行比较,分析泥鳅倍性间的基因差异表达模式,探讨倍性间差异表达基因的生物学功能。筛选适用于泥鳅组织间、倍性间以及不同胚胎发育阶段间的qRT-PCR内参基因;以筛选得到的最佳内参基因为标准,对由转录组分析得到的倍性间差异表达生长相关基因进行验证。此外,基于转录组测序数据获得的大量EST-SSRs,从中筛选得到一批多态性的EST-SSRs,其中,由5个高度多态性EST-SSRs位点形成的组合,可用于泥鳅的染色体倍性鉴定。主要研究结果如下:1.二、四倍体泥鳅肝脏转录组的比较研究用RNA-Seq技术对二、四倍体泥鳅的肝脏转录组进行了测序。原始测序数据经过滤后组装,共得到88,155个Unigenes,其平均长1,057 bp,N50长2058 bp。与二倍体泥鳅相比,有4,299个Unigenes在四倍体中表达上调,3,269个Unigenes在四倍体中表达下调。对倍性间差异表达Unigenes进行GO和KEGG生物功能富集分析,结果显示,有778个差异表达Unigenes注释到4,145个GO条目上;4,205个差异表达Unigenes富集到303个KEGG通路上,其中,786个Unigenes富集到Metabolic pathways通路上,其为倍性间差异表达Unigenes富集最多的通路。用MISA软件对Unigenes进行EST-SSRs搜索,在9,678个Unigenes(10.98%)中共搜索到11,800个EST-SSRs位点,包括二、三、四、五、六核苷酸重复类型,其中,二核苷酸重复出现的频率最高,而AC/GT重复是最多的重复类型。2.泥鳅组织间、倍性间及不同胚胎发育阶段qRT-PCR内参基因的筛选为筛选适用于泥鳅组织间、倍性间及不同胚胎发育阶段qRT-PCR的内参基因,我们将ACTB、TUBA、EF1A、GAPDH、TUBB和18S共6个常用的管家基因作为候选内参基因,利用BestKeeper、geNorm、NormFinder、ΔCt和RefFinfer方法分别评估了6个候选内参基因在二、四倍体泥鳅的不同组织间及不同胚胎发育时期的表达稳定性。结果显示,18S在二、四倍体泥鳅各组织间表达最稳定,而TUBB在胚胎发育各阶段表达最稳定。因此,18S可作为二、四倍体泥鳅组织间qRT-PCR的内参基因,而TUBB可作为研究不同胚胎发育阶段间基因表达的内参基因。3.二、四倍体泥鳅间生长差异表达基因的验证及组织表达分析比较Unigenes在二、四倍体泥鳅间的表达水平,筛选得到6个生长相关基因在倍性间差异表达(P<0.05),分别为igf1、igf2、ghra、ghrb、mstna和mstnb。利用本研究筛选得到的内参基因,采用qRT-PCR方法对上述基因进行验证。结果显示,所有6个基因的定量结果与转录组分析数据基本一致。分析6个基因在各组织间的表达差异发现,igf1和ghra在除血液外的各组织中均有表达,但在肝脏中的表达量最高;igf2在皮肤、鳃和心脏中表达量较高;ghrb基因在各组织中均有表达,在性腺中的表达量最高;mstna基因在肌肉和肾脏中高表达;mstnb基因在肌肉中高表达。6个生长相关基因在二、四倍体泥鳅各组织间的表达趋势基本一致。4.泥鳅EST-SSRs标记的开发及倍性鉴定应用从Unigenes搜索得到的EST-SSRs中随机选取98个EST-SSRs,设计引物开发多态性EST-SSRs标记,分别用32尾二倍体和32尾四倍体泥鳅进行多态性验证。结果显示,共有80对EST-SSRs引物(81.63%)扩增成功并产生预期大小的PCR产物,其中,45对(45.92%)的PCR产物在二倍体泥鳅中呈现多态性,11对(11.22%)的PCR产物在四倍体泥鳅中有多态性。从11对在二、四倍体中均表现出多态性的EST-SSRs引物中,筛选出5对高度多态性的EST-SSRs形成一个组合,采用基因型结合等位基因定量法,分析其在泥鳅倍性鉴定中的有效性,用该方法对69个参考泥鳅样本和96个随机样本进行倍性鉴定,结果与流式细胞计数法检测结果完全一致,表明本研究建立的基于EST-SSRs多态性的泥鳅染色体倍性鉴定方法可行且可靠。