發(fā)布時(shí)間：2018-04-14 11:17

  本文選題：雜種優(yōu)勢 + 黑腹果蠅　； 參考：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：雜種優(yōu)勢在畜禽生產(chǎn)中已得到了廣泛應(yīng)用,但在動(dòng)物中對(duì)其分子機(jī)制的研究較少,分子機(jī)理尚不明確。應(yīng)用畜禽直接進(jìn)行研究會(huì)受到資金投入、試驗(yàn)周期、群體數(shù)量等因素的限制,因此,本研究應(yīng)用模式動(dòng)物-果蠅,通過高通量轉(zhuǎn)錄組測序的方法對(duì)體重和繁殖性狀雜種優(yōu)勢進(jìn)行研究,以期獲得可以解釋雜種優(yōu)勢產(chǎn)生的原因,篩選出雜種優(yōu)勢相關(guān)通路和候選基因,并摸索畜禽中研究雜種優(yōu)勢的方法。本研究應(yīng)用六個(gè)果蠅品系進(jìn)行6×6的完全雙列雜交試驗(yàn),計(jì)算雜種優(yōu)勢率并檢驗(yàn)。在30個(gè)雜交組合中共得到3組同時(shí)具有體重和繁殖性狀雜種優(yōu)勢的雜交組合,分別為♂WT*♀eyw、 ♂W1118*♀WT和♂eyw*♀WT,并應(yīng)用這些組合中的親本和雜交后代進(jìn)行測序研究。通過對(duì)所篩選出的三個(gè)雜交組合的親本和雜種后代進(jìn)行高通量轉(zhuǎn)錄組測序分析和差異比較,共篩選出5877個(gè)差異表達(dá)的基因,對(duì)每個(gè)雜種后代與其親本間的差異基因進(jìn)行功能分類,發(fā)現(xiàn)顯著富集到糖類代謝、脂肪合成等通路,并且在多個(gè)組中都富集到了昆蟲激素合成通路,該通路中的差異表達(dá)基因?yàn)楸Ｓ准に胤纸獯�謝過程中的環(huán)氧化水解酶。為了了解保幼激素在雜種優(yōu)勢中的作用,我們在果蠅培養(yǎng)基中添加了不同濃度的保幼激素類似物-吡丙醚。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)添加量為100ng/L和200ng/L時(shí),果蠅可以發(fā)育成蛹,但無法羽化,蛹明顯增大。通過測量蛹的體長體寬和體重,發(fā)現(xiàn)蛹的長度無顯著變化,而寬度顯著增加,體重呈增大趨勢；當(dāng)吡丙醚添加量為10ng/L和20ng/L時(shí),果蠅可以正常羽化,體重和后代數(shù)量與對(duì)照組相比,純系中均有顯著變化,而雜種中無顯著影響。對(duì)轉(zhuǎn)錄組測序中篩選出的差異基因環(huán)氧化水解酶1、2、3以及保幼激素代謝過程中的限速酶保幼激素酯酶進(jìn)行熒光定量檢測,未發(fā)現(xiàn)顯著規(guī)律。因此推測在雜交后代中保幼激素代謝途徑可能整體發(fā)生了優(yōu)化。對(duì)轉(zhuǎn)錄組測序中所篩選出的差異表達(dá)基因進(jìn)行分類分析,約92%的差異基因?yàn)轱@性表達(dá),分別對(duì)每組中的顯性表達(dá)基因進(jìn)行功能富集并比較,在三組中均可富集到生長、發(fā)育、繁殖等功能類別。將三組的顯性表達(dá)基因取交集,共得到215個(gè)共同顯性表達(dá)的基因,這些基因顯著富集在了半乳糖代謝、淀粉和蔗糖代謝通路及氨基聚糖代謝途徑中,共富集到18個(gè)基因,可以作為果蠅體重和繁殖性狀雜種優(yōu)勢的候選基因。進(jìn)行基因偏向性表達(dá)的分析,發(fā)現(xiàn)部分基因發(fā)生了偏向性表達(dá),偏向父本表達(dá)的基因與偏向母本表達(dá)的基因數(shù)量相近。對(duì)正反交組合進(jìn)行偏向性比較,發(fā)現(xiàn)偏向同品系的基因多于偏向同性別的基因。對(duì)共同偏向性表達(dá)的基因功能富集發(fā)現(xiàn)Hippo信號(hào)通路可能對(duì)果蠅雜種優(yōu)勢起到重要作用,并篩選出fat作為候選基因。比較并挑選出三組有重疊的,雜種后代中表達(dá)而親本中不表達(dá)的19個(gè)新基因,我們認(rèn)為這些基因可能對(duì)雜種優(yōu)勢有著重要的影響,特別是FBgn026358和FBgn0262367基因可以作為研究目標(biāo)性狀的候選基因。上述研究結(jié)果可以為果蠅雜種優(yōu)勢的研究提供依據(jù),并可能可以為畜禽雜種優(yōu)勢的研究提供新的思路。
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【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S813
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本文編號(hào)：1749071