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家蚕（Bombyx mori）作为鳞翅目的模式生物，是唯一目前已知的被驯化的昆虫，因此，是研究遗传变异或者人工驯化选择的优良材料。家蚕的基因组在2004年首次报道，家蚕全基因组遗传变异图谱也在2009年绘制完成。然而，家蚕全基因组的结构变异到目前仍鲜有报道。 本文应用了多种生物信息学与分子生物学方法分析了家蚕全基因组的大片段重复并通过重测序等技术的辅助，绘制了家蚕基因组的拷贝数变异图谱并对拷贝数变异的起源进行了详细的分析。同时，还利用重测序的数据鉴定了家蚕其他类型的遗传变异。得到的结论如下: 1.家蚕基因组中大片段重复序列的鉴定与分析:基因组中的大片段重复序列指的是那些序列长度长于1 kbp，序列相似性高于90％，但是拷贝数却较低的基因组相似性序列。本研究通过两种不同的方法鉴定了家蚕的大片段重复序列。这些序列占了总基因组的1.4％。这一结果表明，家蚕的大片段重复序列的含量与果蝇类似，但却明显的低于哺乳动物。且大约半数的拷贝数变异区域(41％)不能定位到家蚕的染色体上，暗示着大片段重复区域往往是基因组组装中的问题区域。本研究通过实时荧光定量PCR的方法对鉴定的大片段重复区域进行验证，验证结果显示，91％的鉴定结果都是正确的。通过对大片段重复区域内部的基因功能分析发现，这些基因可能与免疫、生殖、解毒和环境信号识别等相关。通过本研究证明，大片段重复区域是家蚕基因组组装的问题区域，因为其相似性高，所以不同拷贝间的正确位置难以确定。同样，本研究还发现，位于大片段重复区域内部的基因功能对于家蚕人工驯化也是十分重要的。 2.不同家蚕品系的拷贝数变异区域的鉴定:拷贝数变异区域是物种遗传变异或者表型变异的重要来源，且拷贝数变异常常与重要的QTLs性状相关。在驯化物种中，这种现象尤其明显。根据人类基因组的分析结果表明，拷贝数变异还通常与疾病相关。但是在家蚕基因组中，相关的信息还很匮乏。本研究通过重测序4个家蚕品系，首次绘制了家蚕的基因组拷贝数变异图谱。一共鉴定出319个拷贝数变异区域，占了总基因组的2.3％。近一半的拷贝数变异区域(49％)不能定位到染色体上。将拷贝数变异区域与大片段重复区域进行比较发现，61％的拷贝数变异区域都可以与大片段重复区域重合。本研究对拷贝数变异区域内部的基因进行功能分析，结果显示这些基因与免疫，解毒，生殖和环境识别相关，这与哺乳动物中的发现类似。这些结果暗示拷贝数变异区域在不同物种中的功能有一定的相似性，其在家蚕的适应性进化中可能扮演着重要角色。 3.家蚕全基因组遗传变异的分析:本研究利用重测序的4个品系，对其进行SNPs、Indels和PAVs遗传变异类型的鉴定与分析。并整合了2009年重测序中的16个覆盖度高的蚕品系、2004年参考基因组的Sanger测序数据以及最新高深度测序的4个品系，采用基于mrsFAST的方法对这21个家蚕基因组中的结构变异进行了分析。共鉴定出了1，298，659个单核苷酸变异位点(SNPs)与9，731个小片段的插入缺失位点(Indels)，其中有32％的SNP和92.2％的Indels是以前研究所没有报到过的遗传变异位点。此外，对21个家蚕品系拷贝数变异的研究显示，这些家蚕品系基因组中共有603个拷贝数变异区域（562个重复的CNV区域，41个删除的CNV区域），其中442个区域是新鉴定出来的拷贝数变异区域。功能分析显示在这些区域中的基因与家蚕的生殖与免疫等相关，预示着这些基因对于家蚕适应性进化的重要作用。为了验证本研究鉴定了拷贝数差异的结果，本研究采用了荧光定量PCR的方法和基于组装的策略重鉴定CNV的方法进行验证。实时荧光定量PCR的结果显示本研究验证的拷贝数变异区域的正确率约为94.7％(36/38)。采用基于组装的策略对21个品系进行CNV区域的重验证，71.4％ mrsFAST鉴定的CNV可以被组装策略鉴定的contigs覆盖。上述验证结果证实了基于mrsFAST的CNV鉴定方法是一种有效而准确的方法。最后，本研究鉴定出了11个基因的插入/丢失现象，发现这11个基因存在于家蚕Dazao的基因组但在其他的重测序品系中并没有鉴定出来。最终，通过本研究，本研究得到了一个比较全面的家蚕基因组的遗传变异图谱，尤其是结构变异的图谱。 上述结果表明了在家蚕的基因组组装中，大片段重复序列是影响组装质量的问题区域。通过本文的研究，发现这类序列占基因组序列的1.4％。通过比对不同蚕基因组发现，拷贝数变异区域广泛的存在于不同蚕基因组中。这种结构变异为本研究研究家蚕基因组遗传变异提供了线索，且为研究家蚕基因组进化提供了重要的信息。此外，通过研究21个蚕的基因组的遗传变异，绘制了比较全面的遗传变异，尤其是结构变异的图谱，为后续的功能研究提供有用信息。