家蚕早期胚胎转录与数字表达谱分析

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1、学校代码：10289刘分类号：先家密级：公开方蚕学号：122310010早期胚胎转江录苏与江苏科技大学科数技字大表硕士学位论文学达谱分析韩家蚕早期胚胎转录与数字新香表达谱分析江苏科技研究生姓名韩新香导师姓名张国政大学申请学位类别理学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业发育生物学论文提交日期2015年4月27日研究方向家蚕发育生物学论文答辩日期2015年6月3日答辩委员会主席评阅人匿名评阅2015年6月4日万方数据分类号：密级：公开学号：122310010理学硕士学位论文家蚕早期胚胎转录与数字表达谱分析学生姓名韩新香指导教师张国政教授江苏科技大学二O一五年六月万

2、方数据AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofScienceTranscriptomeandDigitalexpressionprofilinganalysisofSilkwormearlyembryosSubmittedbyHanXinxiangSupervisedbyZhangGuozhengJiangsuUniversityofScienceandTechnologyJune,2015万方数据摘要摘要家蚕（Bombyxmori）不仅是一种具有很高经济价值的昆虫

3、，而且它已成为研究鳞翅目昆虫的生化、分子遗传以及基因组的模式生物。本文以家蚕(Bombyxmori)基因组测序用品种大造（p50）的早期胚胎为研究对象，构建了1个未受精卵转录组文库和6个早期胚胎不同发育时期的数字基因表达谱(DGE)文库，运用RNA-seq技术对构建的文库进行高通量测序和生物信息学分析，并利用荧光实时定量PCR技术研究母性基因在蛹期卵巢管的表达量变化。对家蚕p50未受精卵的转录组文库测序，得到25,490,646条rawreads，其中cleanreads25,155,983(98.69%)，Q20和Q30的百分含量分别为98.8％和93.2％

4、。经过对测序数据的组装和拼接，获得了27,654条非冗余Unigene序列，其中有27558条编码序列(CDS)，大多数超过了200个氨基酸。所有unigene与-5Nr数据库进行相似搜索(E值<10)，结果共有10021条(36%)unigene与已知基因同源，其中已知家蚕基因只有1639条（5.9%）。通过与GO数据库、KOG数据库和KEGG数据库比对分析，分别有3635（11.9%）个、4541（16%）个、7470（27%）个转录本被分类或注释。对p50家蚕蚕交配后蚕卵产下后第0h、6h、12h、18h、24h和48h共6个不同时期的早期发育胚胎的基因

5、表达文库测序和差异表达基因分析（DEG），每个文库测序产生了6,000，000左右的rawtags、5,600,000以上的cleantags，能够比对到家蚕基因数据库的标签在769935～1514767之间、为cleantags的13.15%-25.02％。家蚕卵产下后第6h、12h、18h、24h和48h的表达谱分别与产下后0h的表达谱相比，分别有49、292、687、1872、2006个显著差异表达的基因，尤其在第18-24h时间段差异基因的数目增加最明显。在18-24h期间差异表达基因的GO分析和Pathway显著性富集中发现，RNA结合、RNA解旋酶

6、表达丰度较高、上调明显，表明此时家蚕卵在进行旺盛的蛋白合成等生命活动，18h-24h时代谢通路中差异基因数目最多，除了在氧化磷酸化过程、剪接体作用、核糖体相关的基因比较多之外，还与与人类帕金森病、阿尔茨海默病、亨廷顿氏舞蹈症等疾病的通路相关的基因检出，表明此阶段可能已经开始有神经细胞的发生与分化。为了探索建立家蚕母性效应基因的研究技术，根据前述蚕卵差异表达文库测序比较的结果，选取家蚕卵受精后0h-48h间表达量逐渐减少为零、且与信号转导相关的基因(BGIBMGA003051-TA,silkDB)作为研究对象，开展了雌蛹卵巢管中母性效应基因的定量与RNA干扰试验

7、。通过荧光定量RT-PCR技术检测母性基因在蛹期第3d、3.5d、4.5d、5.5d、6.5d、7.5d6个时期卵巢管的表达量变化。结果发现该母性基因从第3d到第7.5d表达量一直在增加，但是从第5.5d万方数据摘要时表达量的增加量明显减少，趋于相对稳定状态。用显微注射方法将合成的该基因的dsRNA注射到家蚕雌蛹中RNA干涉，结果显示对照组与实验组雌蛾的产卵数与蚕卵孵化率并无明显差异，推测可能是由于卵巢细胞以及卵壳的存在，阻碍了dsRNA进入卵巢和卵内，导致RNA干扰效率的降低所致。关键词：家蚕，早期胚胎，转录组测序，数字基因表达谱，实时荧光定量PCR万方数据

8、摘要ABSTRACTSilkworm(