论文部分内容阅读
河蚬是重要的洪泽湖底栖动物资源之一。近些年,随着河蚬的经济价值逐年攀升,对其开发强度也逐年递增,湖泊天然河蚬存在个体小型化、分布区域局限化、资源量枯竭等严重问题,本研究针对洪泽湖河蚬的生物学特征及黑、黄河蚬的遗传差异进行分析,旨在为河蚬的资源保护、可持续开发利用及遗传研究提供理论支撑和指导。
1、洪泽湖河蚬主要为雌雄同体,少数为雌雄异体。洪泽湖河蚬性腺的周年发育可分为6个时期,即增殖期、生长期、成熟期、排放期、恢复期、休止期;洪泽湖河蚬一年中有两个主要的繁殖期,繁殖高峰期集中在9-10月。
2、本研究首次完成了黑黄壳色河蚬的线粒体全长测序,其中黑色河蚬C.flumineaB全长17,293bp,包含13个编码蛋白基因(nd2, cox3, cox1, cox2, cob, atp8, nd4, atp6, nd3, nd1, nd5, nd6, nd4l),除cox3,nd4和nd3和nd4l使用的起始密码子为ATA,atp6,atp8,nd6,nd2和cytb的起始密码子为ATG外,其余的PCGs的起始密码子均为ATT;22个转运RNA和2个核糖体RNA--rrnS(868bp)和rrnL(1011bp)。
黄色河蚬C.flumineaY全长17,068bp,包含13个编码蛋白基因cox1,cox2,cob,atp8,nad4,atp6,nad3,nad1,nad5,nad6,nad4l,nad2,cox3),除cob,nad4和nad4l使用的起始密码子为ATA,atp6,nad6,nad2和cox3的起始密码子为ATG外,其余的PCGs的起始密码子均为ATT;22个转运RNA和2个核糖体RNA(12srRNA和16srRNA基因),12srRNA(rrnS)基因长度为869bp,位于trnT和trnM基因之间,16srRNA(rrnL)基因长1,238bp,位于cob和atp8基因之间。
C.flumineaB的COI基因在5’端有一段特异性延伸,导致氨基酸多态性增大,COII基因多态性较低,进化较为保守。NJ进化树显示,C.flumineaB和C.flumineaY存在一定的遗传差异。C.flumineaB与C.flumineaY基于COI基因的遗传距离为0.005,基于COII基因的遗传距离为0.046,均大于C.flumineaB与其他两种蚬科的遗传距离,根据现有数据可推测C.flumineaB与C.flumineaY可能为同属于蚬科的不同物种。
3、构建了6个河蚬的转录组文库,测序深度均为6G。共得到转录本461248698条,unigene184740303条。对unigene进行功能注释,基于NR库共得到50191条有功能注释的unigene。物种比对中,同源性最高的是太平洋牡蛎,其他同源性较高的均为无脊椎动物。GO分析中被富集到最多的条目是细胞进程(cellular process),有758个,其次是单生物进程(single-organism process),有614个,参与代谢进程(metabolic process)的基因数目有556个。除此之外,富集程度较高的前10个功能组还有刺激应答(responsetostimulus)、细胞定位(localization)、细胞成分组织或起源(cellular component organization or biogenesis)、细胞信号(signaling)、多细胞生物进程(multicellular organismal process)和发育进程(developmental process)。共有7730条基因在kegg数据库中被富集到,主要涉及到的第一层级有metabolism(代谢):参与的具体代谢过程有Carbohydratemetabolism(糖代谢)、Energymetabolism(能量代谢)、Lipidmetabolism(脂质代谢)、Nucleotidemetabolism(核酸代谢)和Aminoacidmetabolism(氨基酸代谢)等。
差异基因的表达分析显示,在黑色河蚬中上调的unigene有941条,下调的有626条。对差异表达的基因进行GO和KEGG分析,GO富集中出现最多的是细胞进程中的细胞代谢功能上;在KEGG分析中,被富集到最多的通路为细胞代谢,包含氨基酸代谢(最多)、脂质代谢、糖代谢,并且这些富集到这几条通路上unigene的表达量在黑色河蚬中均上调,在GO富集中,BP中被富集到最多的是细胞进程(GO:0009987),CC中富集最多的是细胞膜(GO:0016020),MF中富集到最多的是催化活性(GO:0003824)。富集程度最明显的是代谢通路,包括氨基酸代谢、脂类代谢、糖代谢,在这几条代谢通路中,富集到的基因表达水平都是上调的;在外源性物质降解代谢中,富集到的基因表达量下调。
1、洪泽湖河蚬主要为雌雄同体,少数为雌雄异体。洪泽湖河蚬性腺的周年发育可分为6个时期,即增殖期、生长期、成熟期、排放期、恢复期、休止期;洪泽湖河蚬一年中有两个主要的繁殖期,繁殖高峰期集中在9-10月。
2、本研究首次完成了黑黄壳色河蚬的线粒体全长测序,其中黑色河蚬C.flumineaB全长17,293bp,包含13个编码蛋白基因(nd2, cox3, cox1, cox2, cob, atp8, nd4, atp6, nd3, nd1, nd5, nd6, nd4l),除cox3,nd4和nd3和nd4l使用的起始密码子为ATA,atp6,atp8,nd6,nd2和cytb的起始密码子为ATG外,其余的PCGs的起始密码子均为ATT;22个转运RNA和2个核糖体RNA--rrnS(868bp)和rrnL(1011bp)。
黄色河蚬C.flumineaY全长17,068bp,包含13个编码蛋白基因cox1,cox2,cob,atp8,nad4,atp6,nad3,nad1,nad5,nad6,nad4l,nad2,cox3),除cob,nad4和nad4l使用的起始密码子为ATA,atp6,nad6,nad2和cox3的起始密码子为ATG外,其余的PCGs的起始密码子均为ATT;22个转运RNA和2个核糖体RNA(12srRNA和16srRNA基因),12srRNA(rrnS)基因长度为869bp,位于trnT和trnM基因之间,16srRNA(rrnL)基因长1,238bp,位于cob和atp8基因之间。
C.flumineaB的COI基因在5’端有一段特异性延伸,导致氨基酸多态性增大,COII基因多态性较低,进化较为保守。NJ进化树显示,C.flumineaB和C.flumineaY存在一定的遗传差异。C.flumineaB与C.flumineaY基于COI基因的遗传距离为0.005,基于COII基因的遗传距离为0.046,均大于C.flumineaB与其他两种蚬科的遗传距离,根据现有数据可推测C.flumineaB与C.flumineaY可能为同属于蚬科的不同物种。
3、构建了6个河蚬的转录组文库,测序深度均为6G。共得到转录本461248698条,unigene184740303条。对unigene进行功能注释,基于NR库共得到50191条有功能注释的unigene。物种比对中,同源性最高的是太平洋牡蛎,其他同源性较高的均为无脊椎动物。GO分析中被富集到最多的条目是细胞进程(cellular process),有758个,其次是单生物进程(single-organism process),有614个,参与代谢进程(metabolic process)的基因数目有556个。除此之外,富集程度较高的前10个功能组还有刺激应答(responsetostimulus)、细胞定位(localization)、细胞成分组织或起源(cellular component organization or biogenesis)、细胞信号(signaling)、多细胞生物进程(multicellular organismal process)和发育进程(developmental process)。共有7730条基因在kegg数据库中被富集到,主要涉及到的第一层级有metabolism(代谢):参与的具体代谢过程有Carbohydratemetabolism(糖代谢)、Energymetabolism(能量代谢)、Lipidmetabolism(脂质代谢)、Nucleotidemetabolism(核酸代谢)和Aminoacidmetabolism(氨基酸代谢)等。
差异基因的表达分析显示,在黑色河蚬中上调的unigene有941条,下调的有626条。对差异表达的基因进行GO和KEGG分析,GO富集中出现最多的是细胞进程中的细胞代谢功能上;在KEGG分析中,被富集到最多的通路为细胞代谢,包含氨基酸代谢(最多)、脂质代谢、糖代谢,并且这些富集到这几条通路上unigene的表达量在黑色河蚬中均上调,在GO富集中,BP中被富集到最多的是细胞进程(GO:0009987),CC中富集最多的是细胞膜(GO:0016020),MF中富集到最多的是催化活性(GO:0003824)。富集程度最明显的是代谢通路,包括氨基酸代谢、脂类代谢、糖代谢,在这几条代谢通路中,富集到的基因表达水平都是上调的;在外源性物质降解代谢中,富集到的基因表达量下调。