为了帮助水生动物学研究者解决群体遗传学基础分析的困难，本实验在调研现有的水生动物重测序数据分析研究和成果的基础上，基于水生动物群体遗传学的常用方法和通用分析软件，构建可于本地运行的、能够完成大部分基因组重测序数据基础计算的软件包。软件包首先将质控过滤后的重测序数据与参考基因组序列进行比对，利用比对结果检测基因组的遗传变异，对群体进行系统发育分析、群体结构分析、主成分分析、遗传多样性重要量化指标的计算和选择性消除分析等，并通过R或Python语言工具包对分析结果进行可视化。根据该软件包对来自3个群体、共约30尾大黄鱼个体的简化基因组测序数据进行分析测试的结果，完成了软件包携带的测序数据比对、单核苷酸多态性(SNP)鉴定、系统进化树构建、群体结构预测、连锁不平衡检测和多样性指标等计算功能，并且较好地图形可视化了分析结果。该群体基因组重测序分析的简易软件包可用于野生和自然群体的群体遗传学分析的大部分基础统计、计算和绘图，适合包括水生生物学在内的相关领域的生物学研究者进行群体基因组学研究。本研究为水生动物重测序数据分析提供便利，节约科研时间，减少人力物力成本。相关源码和使用说明文档已公开上传至GitHub:https://github.com/xqteng/Re-seq＿analysis。

为从全基因组水平探索影响藏猪骨骼肌发育的遗传变异，本研究对5头迪庆藏猪进行全基因组重测序，并合并NCBI数据库中来自3个省的藏猪、与藏猪同样小体型及生长慢的巴马香猪、及体型大且生长快速的杜洛克和大白猪共70个猪只的全基因组重测序数据进行整合分析，获得全基因组SNP后结合选择信号检测与等位基因频率(AF)分析鉴定藏猪-香猪与杜洛克-大白猪的遗传差异；利用GO和KEGG功能富集分析藏猪骨骼肌转录组与蛋白组相关基因。结果发现：1)2 211个基因在藏猪-香猪与杜洛克-大白猪2个比较组中存在遗传差异，138个基因富集到骨骼肌发育相关的GO功能集及KEGG通路；2)9个基因(UCHL3、POSTN、COL12A1、PGK1、JPH1、GPT2、RBFOX1、FLNB和DCX)已报道参与藏猪60 d胚胎背最长肌发育调控，1个(CKM)参与6月龄藏猪背最长肌发育调控；3)10个基因共包含936个SNP,其中655个SNP位于基因间区，255个是内含子变异，少量SNP是外显子及调控区变异。本研究从全基因组水平鉴定了与藏猪骨骼肌发育相关基因及其遗传变异，为以后持续深入解析藏猪骨骼肌发育的遗传机制提供参考。

针对花粉管通道法导入苦瓜DNA的籼稻子代D9和受体RT,采用IlluminaHiSeq TM平台进行全基因组重测序,分析了精米的基本营养成分、总皂苷成分以及膨胀势和米饭的食味品质。结果表明:苦瓜的部分DNA片段被整合进了受体水稻的DNA中,使生理活性成分总皂苷含量显著提高;苦瓜基因对水稻的营养成分有改善作用,使脂肪含量增加,膳食纤维与灰分的含量有所减少。

针对花粉管通道法导入苦瓜DNA的籼稻子代D9和受体RT,采用IlluminaHiSeq TM平台进行全基因组重测序,分析了精米的基本营养成分、总皂苷成分以及膨胀势和米饭的食味品质。结果表明:苦瓜的部分DNA片段被整合进了受体水稻的DNA中,使生理活性成分总皂苷含量显著提高;苦瓜基因对水稻的营养成分有改善作用,使脂肪含量增加,膳食纤维与灰分的含量有所减少。

线粒体是真核细胞内的重要细胞器,是一种遗传上半自主性的细胞器,编码与自身功能相关的部分基因,参与生命活动一些过程。植物的线粒体基因组较动物的更为复杂,且与植物细胞质雄性不育和物种进化密切相关。本文概述了植物线粒体基因组测序工作,并在此基础上,综述了植物线粒体基因组的大小、组成形式、基因组序列的结构特征、基因组成,分析表达特点、RNA编辑、序列重组,以及线粒体基因组进化、线粒体相关的雄性不育机理研究的研究进展。

【目的】基于全基因组重测序结果,开发与高蛋白、耐荫、抗倒伏等性状紧密相关的分子标记,同时利用开发的分子标记构建遗传连锁图谱,并对籽粒蛋白质含量进行QTL定位,为后续高蛋白、耐荫、抗倒育种研究提供参考和分子标记资源。【方法】以大面积栽培品种南豆12和地方品种十月黄为亲本,构建F2分离群体。对亲本材料进行覆盖度约为40×的全基因组重测序,用BWA、GATK及Breakdancer等软件比对,检测亲本材料在全基因组范围内的突变类型,挖掘相关变异基因。结合种子不同发育时期和荫蔽处理获得的转录组数据,结合qRT-PCR对发生突变的储藏蛋白、环境适应相关基因进行表达规律分析。同时,基于重测序数据,挖掘亲本间存在于基因编码区的SNP位点,对其进行酶切位点分析,将SNP标记转化为CAPS或dCAPS标记。此外,搜索亲本间存在的插入/缺失变异位点,在插入/缺失位点两侧高度保守的区域设计引物开发InDel标记。对开发的CAPS标记和InDel标记进行多态性筛选,选取具有多态性的CAPS分子标记和InDel标记,对F2材料进行基因分型。根据分型结果,利用JoinMap 4.0软件进行遗传连锁图谱的构建。依据构建的遗传图谱,结合近红外分析获得F2材料的籽粒蛋白质含量数据,使用Windows QTL Cartographer V2.5软件对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL分析。【结果】测序结果显示,南豆12大量储藏蛋白、环境适应相关的重要基因或同源基因发生突变。转录组数据分析结果显示部分变异基因呈现不同的表达模式且差异显著,qRT-PCR分析进一步验证了该结果。此外,经检测开发的540个CAPS分子标记中有332个具有酶切多态性,300对InDel引物中有201对引物能扩增出多态性。基于533个多态性分子标记构建了一张包含20个连锁群的遗传连锁图谱,覆盖长度2 973.87 cM,标记间平均遗传距离5.58 cM。利用此图谱对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL定位,共检测到QTL位点6个,可解释4.68%—18.25%的表型变异。【结论】基于亲本间的变异位点,共开发了533个多态性分子标记(包含8个基因特异性分子标记),检测到6个大豆籽粒蛋白质含量QTL位点,其中,主效QTL位点1个(qSPC-6)。

通过二代测序、软件拼接获得中国黄海海域黄条鰤(Seriola aureovittata)线粒体基因组全序列。其序列全长为16609 bp,碱基组成分别为A(26.68%)、G(17.84%)、C(30.12%)和T(25.36%);共有13条蛋白编码基因, 22个tRNA基因, 2个rRNA基因,除NAD6、trnQ、trnA、trnN、trnC、trnY、trnS、trnE、trnP外,其余基因均在H链上编码。黄条鰤线粒体基因组全序列与蛋白编码基因的A+T含量分别为52.05%和51.085%,具有明显的AT偏好性。线粒体基因中存在2个散在重复序列,分别位于NAD1基因序列正义链的中游和COX2基因序列反义链的上游。在其22个tRNA基因中,除了tRNAGly外,均具有典型的三叶草二级结构。黄条鰤线粒体基因组的蛋白编码基因起止位点与密码子除COX1、NAD5外,均与日本海域出产的黄条鰤(Seriola lalandi)完全吻合,且COX1、NAD5基因皆短于日本黄条鰤;两者间存在一定的遗传差异。基于18种隶属于13属的鲹科鱼类线粒体基因组全序列构建系统发生树,可知小甘鲹(Seriolina nigrofasciata)、黄条鰤、五条鰤(Seriola quinqueradiata)、高体鰤(Seriola dumerili)、长鳍鰤(Seriola rivoliana)同属一近支,且黄条鰤与五条鰤亲缘关系最近,与小甘鲹进化距离较远。

为了获得五家渠尖缘螺线粒体基因组全序列,分析其组成特征,探讨其与同科的腐败琥珀螺以及肺螺亚纲相关类群之间的系统发育关系,运用Illumina Hiseq 2000高通量和Sanger测序技术以及MITOS在线注释及Genious R11.0等软件,对五家渠尖缘螺线粒体基因组序列进行了测序与分析。结果表明,五家渠尖缘螺线粒体全基因组序列长度为14 086 bp (GenBank登录号:MT670402),AT含量为75.64%,GC含量为24.36%。全基因组序列由13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因及1个非编码区组成。13个蛋白质编码基因使用ATN、TTN等为起始密码子,使用TAN、CAT、T等为终止密码子。22个tRNA基因中tRNA~(Ser1)和tRNA~(Ser2)缺失DHU臂。A+T富集区位于COX1与tRNA~(Val)之间,长度为42 bp。五家渠尖缘螺和同科的腐败琥珀螺线粒体基因组基因排列顺序和结构基本相似。从GenBank上下载有关肺螺亚纲及后鳃亚纲的部分种类线粒体全基因序列,构建基于线粒体基因组序列的系统进化树,并对琥珀螺科种类进行系统发育分析。结果显示,五家渠尖缘螺与腐败琥珀螺聚在一起,有较近的亲缘关系。目前,在GenBank有关琥珀螺科线粒体全基因组序列的信息非常少,本研究丰富琥珀螺科种类的基因序列信息,为将来的琥珀螺种类的系统发育分析、资源保护及遗传多样性等研究提供基础数据。

【目的】通过分析20份杏鲍菇菌株的遗传多样性和菌丝、子实体的性状，为新型分子标记在杏鲍菇资源保护利用方面提供一定的基础，也为后续主要性状基因的准确定位、杂交育种、表型预测提供理论依据。【方法】以20株全国不同地区收集到的杏鲍菇菌株作为试验菌株，对其进行全基因组重测序，将分析得到的SNP位点作为标记进行遗传多样性分析，并测定其菌丝在PDA培养皿上的生长速度、产量、子实体长度、菌盖直径、菌柄长度、菌柄直径、子实体硬度、子实体脆度、子实体咀嚼性和子实体胶着性，随后对10项性状指标进行主成分分析，将各项性状指标与遗传多样性结果进行联合分析，评价二者的相关性。【结果】当遗传距离大于0.08时，20份杏鲍菇菌株分为6个类群，每个类群的菌株的性状与其他类群相比均有一定的差异且类群内菌株性状比较接近。其中类群Ⅴ所含菌株数量最多，包含13份菌株，且各项性状指标最为突出；其次是类群Ⅱ包含3份菌株，其余几个类群都只包含1个菌株，不同类群之间性状均有差异，类群内差异很小。【结论】国内不同地区的杏鲍菇菌株在遗传多样性、菌丝生长速度、子实体性状和质构方面均有差异，其中各项性状比较优异且均衡的杏鲍菇菌株聚类在类群Ⅴ，说明杏鲍菇中SNP标记与子实体性状有很强的相关性。在育种实践中，可以通过SNP标记预测菌株的性状，以遗传距离比较远、个别性状比较突出的菌株作为亲本进行杂交育种，大大减少育种周期，提高育种效率与精度。

【目的】基于全基因组重测序技术(WGRS)开发的SNP标记，对泡桐属的种间亲缘关系和群体遗传结构进行解析，为揭示泡桐属植物的系统发育关系及进行分类提供理论依据。【方法】对泡桐属11个桐种的典型株进行全基因组重测序，评估数据质量；以白花泡桐基因组为参考，获得高质量SNP位点，并进一步通过VCF2Dis、MEGA11和fast STRUCTURE等软件对其进行主成分分析(PCA)、系统发育分析和群体遗传结构分析；采用cluster Profiler包对基因进行富集分析。【结果】通过WGRS技术对泡桐属11个桐种的典型株进行测序，11份材料比对至白花泡桐参考基因组的平均比对率为81.87%，通过有效过滤筛选后获得7 492 966个SNP位点。基于这些SNP位点估算材料间的遗传距离，种间的遗传距离为0.15～0.59，毛泡桐与白花泡桐的遗传距离最大为0.59，宜昌泡桐与山明泡桐，鄂川泡桐与山明泡桐的遗传距离最小，均为0.15。PCA、系统发育树和遗传结构分析结果均将泡桐属划分为3个类群，类群Ⅰ为毛泡桐；类群Ⅱ包括川泡桐和台湾泡桐；类群Ⅲ包括白花泡桐、楸叶泡桐、山明泡桐、鄂川泡桐、宜昌泡桐、华东泡桐、建始泡桐和兰考泡桐。高突变率基因被富集到细胞壁代谢、花粉代谢、次生代谢物代谢和形态建成相关的生物学过程。【结论】利用WGRS技术挖掘覆盖全基因组的SNP标记可以有效地对泡桐属植物的亲缘关系及遗传结构进行解析，为泡桐属种质资源的系统分类和高效利用奠定基础。

以上饶早梨Pyrus pyrifolia 2个品种‘六月雪’‘Liuyuexue’和‘黄皮消’‘Huangpixiao’试管苗为材料,进行全基因组重测序分析。结果表明:2个样本的总单核苷酸多态位点(SNP)数量分别为6 171 357和6 140 603个,编码区内无义突变位点(nsSNP)分别为335 659和332 280个。对nsSNP的常见变异(common variant, CV)分析发现,共有2 282个nsSNP关联了2 067个基因。2个样本的总插入缺失位点(INDEL)分别为800 388和799 603个,其中15 509和15 274个位于编码区,共5 115个差异INDEL关联到了3 682个基因,烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus)耐药蛋白N,抗病蛋白等关键基因发生变异。差异nsSNP和差异INDEL富集得到的基因本体术语(GO terms)一致。本实验结果可为上饶早梨2个品种‘六月雪’和‘黄皮消’ SNP和INDEL相关标记的开发、优异基因的挖掘提供参考。

为评估浙江省三门湾海域鱼类种质资源现状,采用简化基因组测序技术,对三门湾海域3种优势鱼种(白姑鱼Pennahia argentata、中华栉孔虾虎鱼Ctenotrypauchen chinensis和龙头鱼Harpadon nehereus)进行群体遗传多样性分析。结果表明,白姑鱼、中华栉孔虾虎鱼、龙头鱼获得单核苷酸多态性(SNP)位点分别为125 225个、51 283个、55 128个,变异位点比例分别为1.74%、0.79%、0.54%,多态信息含量(PIC)分别为0.208、0.177、0.221,核苷酸多样性(P_i)分别为0.259、0.219、0.281。其中白姑鱼观测杂合度小于期望杂合度,显示出群体内纯合子较多,杂合子缺失;而中华栉孔虾虎鱼、龙头鱼观测杂合度大于期望杂合度,显示出杂合过度。3种鱼类群体以龙头鱼观测杂合度最高。综合以上SNP位点多样性、多态性信息含量、群体遗传多样性比较结果,三门湾海域3种鱼类群体变异位点比例均较低,相同群体的个体间遗传分化较小,遗传结构较稳定,总体上遗传多样性处于较低水平,应进一步加强资源保护和恢复。

【目的】基于简化基因组，挖掘油茶单核苷酸多态性（SNP）位点，筛选可用于油茶种质鉴定的简化SNP组合位点，构建SNP指纹图谱，建立一种快速准确鉴定广西油茶主栽良种苗木的SNP分子标记方法。【方法】以12个油茶无性系种质的两个重复共24份油茶标准样本为材料，采用ddRADseq流程进行文库构建，使用BWA将过滤后的测序数据比对到已发布的南荣油茶Camellia oleifera var.“Nanyongensis”参考基因组上，利用GATK进行SNP位点筛选，ANNOVAR软件进行SNP位点注释，STRUCTURE软件进行群体结果分析，使用PLINK进行主成分分析；利用R语言，使用条件随机筛选法（CRS），筛选能够区分出油茶种质的最简SNP组合，绘制指纹图谱。【结果】测序数据质量良好，可用于SNP分子标记位点的开发筛选。与参考基因组比对后，共获得622 064个为SNP标记位点，其中无基因型缺失的SNP位点40 147个，多态性信息含量（PIC）大于0.35的SNP位点2 094个，前后60 bp碱基保守无变异的SNP位点共184个。最终筛选出可以将12个油茶无性系种质区分开的15个核心SNP标记位点组合，并以此绘制出SNP指纹图谱。【结论】基于简化基因组，建立了广西主要栽培油茶种质的SNP标记开发和指纹图谱绘制的方法，为苗期油茶种质的快速准确鉴定提供了理论依据和技术指导，助力规范油茶苗木市场，促进油茶产业健康发展。

运用高通量技术对杂交鳢进行转录本测序和数据分析,经拼接与组装,最终获得52 065条unigenes,长度范围201～12 407 bp,序列平均长度为710 bp。从长度分布、GC含量和基因表达量等方面对unigenes进行评估,数据显示测序质量较好。进一步的数据分析,共鉴定出20 535个CDS,37 324个SNP位点和7 830个微卫星。用6大数据库Swiss–Prot、Nr、Pfam、KEGG、KOG和GO注释杂交鳢转录组unigenes,分别对应有20 955、28 938、19 339、14 052、19 358和18 635条unigenes获得注释。根据GO数据库的注释,可将这些unigenes分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类共50亚类。KEGG代谢通路分析表明,这些unigenes参与了5大类30亚类共268个代谢通路,其中,参与信号转导通路的unigenes数量最多,有1 716条。

通过鸭肝炎病毒F株的测序分析研究了鸭肝炎病毒基因组间的变异情况,为鸭肝炎病毒病的防治提供线索。结果表明DHV-F具有DHV-Ⅰ所具有的基本特征此外还有如下特点:1)DHV-F 5′UTR含有8个茎环结构,且有2个GNRA基序、A/C富含区、U/C富含区、A富含环和U富含环;2)2C蛋白基序DDLxQ中的亮氨酸被苯丙氨酸(192~196 aa)所替代;3)3D蛋白基序PSG中的脯氨酸被半胱氨酸(280~282 aa)所替代;4)预测表明3D蛋白具有"指、拇指和掌"的空间构象,且具有一个大的开放性的中间槽;5)3D蛋白所有保守基序位于蛋白亚基的内层;6)DHV-F的多聚蛋白P2和P3与DHV-Ⅰ的...