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盐生杜氏藻(Dunaliella salina)是团藻目中一种单细胞生物。它没有细胞壁,但是有一层糖蛋白包裹。并且有两条鞭毛可以游动。它能在0.05 M至饱和NaCl浓度下正常生长,所以能作为研究嗜盐生物学特性的模式生物。盐生杜氏藻体内含有多种物质,包括甘油,β-胡萝卜素,蛋白质,维生素等。因此,它具有一定的营养价值和商业价值。解析盐生杜氏藻基因组,是研究其起源、演化与其重要生物学性状的基础性工作。本研究对盐生杜氏藻(FACHB-435)进行全基因组解析,进而探究盐生杜氏藻的起源与其关键生物学性状的遗传基础。其中本研究以盐生杜氏藻(CCAP19/18)的标准菌株(已公布)的基因组进行比较分析,以及利用盐生杜氏藻(CCAP19/3)盐胁迫的转录组数据(已公布)分析嗜盐分子机制,结合佐证本研究所组装基因组的参考性。本研究主要结果如下:(1)为了解析盐生杜氏藻的基因组,以中国科学院淡水藻种库编号为FACHB-435的盐生杜氏藻作为研究对象,应用现代高通量测序技术和生物信息分析手段进行组装。结果组装出含1623条scaffolds,N50为458kb,GC含量为49%,基因组大小为471Mb的参考基因组。并利用转录组数据注释出30752个蛋白编码基因。根据前人分析和本研究比较表明,这个盐生杜氏藻基因组是目前完整性最高的基因组,基因组注释完整性为91.1%。(2)为了研究盐生杜氏藻在团藻目中的演化位置,我们利用比较基因组学的方法,对团藻目中秀柱衣藻(Chlamydomonas eustigma)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、胸状盘藻(Gonium pectoral)、团藻(Volvox carteri)、盐生杜氏藻进行演化分析。结果发现,拟南芥与团藻目在448.14百万年前分开,接着团藻目中盐生杜氏藻与秀柱衣藻及其他物种在250百万年左右分化,秀柱衣藻在232.55百万年与莱茵衣藻和其他多细胞物种分开,而莱茵衣藻与多细胞藻类在159.54百万年分开,胸状盘藻与团藻在150百万年左右分化。这进一步阐述了团藻目中多细胞物种和极端物种的起源。(3)盐生杜氏藻是研究嗜盐生物学特性的模式生物。本研究将FACHB-435基因组与CCAP19/3转录组比较,比对率均为90%以上,并且基因组注释完整性为91.1%。然而将已发表的CCAP19/18基因组与CCAP19/3转录组比较,比对率都为7%,以及CCAP19/18基因组注释信息并没有公布,这些不利于CCAP19/18基因组作为参考基因组进行今后的代谢分析。因此,本研究利用已发布的盐胁迫转录组数据,以本研究FACHB-435基因组为参考,进行转录组分析,处理一(低盐到高盐)差异表达基因有727,处理二(高盐到低盐)差异表达基因有497。然而无参分析的CCAP19/3转录组的结果为,处理一(低盐到高盐)转录ESTs差异有330,处理二(高盐到低盐)转录ESTs差异有553。然后本研究以FACHB-435基因组有参分析的差异表达基因进行KEGG注释分析,结果发现,盐生杜氏藻对于盐胁迫响应过程中都有甘油代谢过程进行,并鉴定到甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、甘油酸激酶(Glycerate kinase)、磷酸甘油酸激酶(Phosphoglycerate kinase)等相关基因产物。利用参考基因组分析转录组,很大程度减少无参分析产生由选择性剪切导致的基因表达冗余现象。