鯽魚耐鹽堿基因的篩選及驗(yàn)證

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1、學(xué)校代碼：10264研究生學(xué)號(hào)：M120101012上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文題目：鯽魚耐鹽堿基因的篩選及驗(yàn)證FiltrationandVerificationGenes英文題目：ofSaline-AlkalineToleranceinCrucian專業(yè)：水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)研究方向：生物信息學(xué)姓名：冬方指導(dǎo)教師：孫效文研究員二〇一五年六月上海海洋大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成

2、果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對(duì)所寫的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日上海海洋大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)上海海洋大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在2018年解密后適用本版權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密■學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文

3、答辯委員會(huì)成員名單姓名工作單位職稱備注主席委員委員秘書答辯地點(diǎn)答辯日期上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文鯽魚耐鹽堿基因的篩選及驗(yàn)證摘要鯽魚（Carassiusaumtus）屬鯉科魚類，是一種生活在淡水中的重要經(jīng)濟(jì)魚類，對(duì)鹽堿水環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)。我國(guó)一直是鹽堿大國(guó)，內(nèi)陸鹽堿水域至今還未能實(shí)現(xiàn)充分利用。我國(guó)大陸內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市克什克騰旗境內(nèi)有一個(gè)天然鹽Na堿水湖達(dá)理湖，達(dá)理湖水質(zhì)屬于碳酸鹽I型鈉質(zhì)水C1。達(dá)理湖由于其水域鹽堿度高，經(jīng)濟(jì)魚類種類非常單一，而耐鹽堿的鯽魚分布其中。達(dá)理湖鯽魚能在高鹽堿水環(huán)境下繁衍生存，因此可作為耐鹽堿鯽魚研究良好的實(shí)驗(yàn)材料。淡水湖崗更湖位于達(dá)理

4、湖東南部，里面分布淡水鯽魚，可作為淡水鯽樣本。普遍認(rèn)為，鯽魚在鹽堿環(huán)境脅迫下，鰓和腎組織在生理功能體內(nèi)調(diào)節(jié)上起著重要作用，這些變化帶來的協(xié)同作用是由基因表達(dá)決定的，而鯽魚在淡水和鹽堿環(huán)境下基因差異表達(dá)的研究至今未有報(bào)道。目前我國(guó)研究人員對(duì)鯽魚的耐鹽耐堿研究多數(shù)為鹽堿環(huán)境脅迫下，鯽魚的生理生化相關(guān)研究，但迄今未見有從轉(zhuǎn)錄組角度進(jìn)行的鯽魚鹽堿相關(guān)基因的篩選研究。目前新一代測(cè)序技術(shù)在生物領(lǐng)域廣泛開展，更多物種的基因組被測(cè)序出來，利用新一代測(cè)序，從轉(zhuǎn)錄組角度分析基因表達(dá)，可以高效的挖掘功能基因。本研究是利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)篩選鹽堿鯽魚和淡水鯽魚差異表達(dá)基因找到鹽堿相關(guān)

5、基因。分別在鹽堿湖達(dá)理湖和淡水湖崗更湖采樣鹽堿魚和淡水魚，分別取鰓，腎組織，根據(jù)已有文獻(xiàn)中的方法提取各組織RNA，并液氮保存進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)通過Linux系統(tǒng)中Cufflinks篩選差異表達(dá)基因，在篩選出鰓腎組織的差異基因中通過基因富集和通路分析找到與鹽堿相關(guān)的基因。研究結(jié)果顯示，通過高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，利用提取的鯽魚鰓腎組織RNA，對(duì)達(dá)理湖及崗更湖鯽魚進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，返回的鹽堿鯽魚鰓、腎組織轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對(duì)比淡水湖崗更湖鯽魚的鰓腎組織RNA測(cè)序數(shù)據(jù)，通過cufflinks軟件找到162118個(gè)差異基因，篩選其中差異顯著表達(dá)的基因FDR(falsed

6、iscoveryrate)≤0.01,FC(fold-change)≥2,FC(fold-change)≤-2,分別找到鰓組織3433個(gè)差異顯著基因，3420個(gè)腎組織差異顯著基因。通過與鯽魚參考基因組比對(duì)，找到對(duì)應(yīng)的基因號(hào)進(jìn)行GO(GeneOntology)基因本體分析和KEGG(KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes)通路表達(dá)分析，識(shí)別出已知的與應(yīng)激反應(yīng)和極端環(huán)境適I上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文應(yīng)相關(guān)聯(lián)的基因功能類別，及信號(hào)傳導(dǎo)途徑顯著富集基因，包括氧化還原酶活性、轉(zhuǎn)移酶活性、轉(zhuǎn)運(yùn)活性，催化活性，酶調(diào)節(jié)活性等?；蚋患治觯业斤@

7、著富集的基因，研究識(shí)別了包括碳酸酐酶，轉(zhuǎn)氨酶，超氧化物歧化酶，谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶，氨肽酶N等差異顯著基因在壓力適應(yīng)和耐受性中起重要作用。本研究可為在高鹽堿環(huán)境下耐鹽堿鯽魚群體，耐鹽堿相關(guān)基因差異表達(dá)研究領(lǐng)域提供確切的信息，為篩選鹽堿相關(guān)的候選基因提供理論依據(jù)。為下一步的關(guān)于在鹽堿環(huán)境水域生長(zhǎng)的耐鹽堿鯽魚的育種分析提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。找到控制耐鹽堿性狀相關(guān)的基因，我們可以在將來，將更多的有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚類引入鹽堿性水域。關(guān)鍵詞：鯽魚，差異表達(dá)基因，耐鹽堿基因，轉(zhuǎn)錄組測(cè)序II上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文FiltrationandVerificationGenesofSa

8、line-AlkalineToleranceinCr