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刺参分子调控
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研究方向简介
发布时间:2017/6/10 来源:孙丽娜 阅读:471

多年来,团队主要从事刺参的特殊生理和行为的调控机制研究与分子标记辅助育种工作。目前利用Pacbio三代测序获得64Gb clean data与二代测序获得的260Gb clean data,成功组装刺参全基因组,刺参基因组全长815MB,共3821scaffoldN50长度487Kb,杂合度1.59%,编码蛋白质基因30350个,为刺参的繁殖发育、免疫调控、营养代谢、遗传解析提供重要理论支撑。

阐明了刺参周年及夏眠期间生理生化变化特征,从生理生化层面对刺参夏眠进行了分期;构建了刺参夏眠期间的肠道和呼吸树表达谱,解析刺参夏眠期间的基因调控模式;构建了刺参全基因组DNA甲基化文库,分析了刺参夏眠期间甲基化调控机制。

明确了刺参消化道再生的组织细胞学变化且划分了再生关键阶段;利用多组学技术和分子生物学生理学技术等从mRNAmiRNA、蛋白、代谢等不同调控水平共同揭示刺参再生机制;发现刺参特有的串联重复基因家族和显著性扩张的免疫基因家族可能是海参具有超强再生能力的重要原因之一。

开展了刺参应对极端环境如高温、低氧的响应机制研究,探索了在不同胁迫下刺参肠道、呼吸树等组织的变化;利用多组学技术,揭示了刺参基因应对极端环境在蛋白水平、非编码RNA、代谢水平上的全局调控变化情况;获得关键胁迫响应基因如Hsp家族基因等,并分析其关键的调控作用。

开展了刺参特殊体色(白色与紫色)的调控机制研究,明确不同体色刺参的色素组成差异;分析其组织细胞特征的差异与黑色素细胞发育的显著差异;构建不同体色刺参体色发育的转录组,分析体色发生的调控机制;分析刺参体色关键的调控基因如虾青素基因等对体色发生的调控作用。

开展刺参优良品系的分子辅助育种研究,以基因组为基础,利用GBS技术构建刺参高密度连锁图谱,上图标记数达到6144个,平均遗传距离达到0.52CM。对刺参的优良性状如疣足数目与生长性状进行QTL定位,分析验证作为生长的分子标记;筛选耐热胁迫以及特殊体色等性状关联的SNP分子标记,这些数据为具有优良性状刺参的选育奠定基础。