竹亞科青籬竹族的系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究的開題報(bào)告

竹亞科青籬竹族的系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究的開題報(bào)告題目：竹亞科青籬竹族的系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究一、研究背景和意義青籬竹屬于竹亞科中的最大屬之一，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)重要性。然而，青籬竹的分類和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系仍存在懸疑，主要因?yàn)槠湫螒B(tài)特征相似度高，難以用傳統(tǒng)方法進(jìn)行區(qū)分和分類。近年來，基于分子標(biāo)記技術(shù)的研究取得了進(jìn)展，但由于其基因組大小較大且缺乏完整的基因組序列，導(dǎo)致分子標(biāo)記的選擇和設(shè)計(jì)存在一定的局限性，無法充分解決青籬竹的分類和進(jìn)化關(guān)系問題。因此，本研究將應(yīng)用當(dāng)下最新的高通量測序技術(shù)和基因組學(xué)分析方法，對竹亞科青籬竹族的基因組進(jìn)行測序和分析，構(gòu)建其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，為青籬竹的分類和演化研究提供新的科學(xué)依據(jù)和方法手段，同時(shí)也能夠利用竹亞科基因組數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可重復(fù)性，開展相關(guān)的基因功能研究，挖掘竹類生物資源的潛在價(jià)值。二、研究內(nèi)容和方法1.青籬竹基因組的測序和組裝采用IlluminaHiSeqXTen平臺對青籬竹族多個(gè)物種的基因組進(jìn)行測序，按照NGS數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行質(zhì)量控制、去除接頭序列、低質(zhì)量序列等處理后，采用SPAdes軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝，初步組裝后使用BESST和SSPACE進(jìn)行深度長讀序列引導(dǎo)下的拼接和修復(fù)，最終獲得精確的基因組序列。2.靜止和正常染色體的鑒定通過檢測青籬竹族不同物種的著絲粒數(shù)量和位置以及染色體的長度、形態(tài)等數(shù)據(jù)，鑒定出正常染色體和靜止染色體的類型和數(shù)量分布，獲取不同物種之間的遺傳變異特征，為進(jìn)一步分析系統(tǒng)演化提供依據(jù)。3.竹亞科青籬竹族基因組的演化關(guān)系分析以卷心菜科植物為外部群組，運(yùn)用整合多種方法以重建青籬竹基因組進(jìn)化樹，包括有序區(qū)域拼接、生命科學(xué)進(jìn)化法、概率統(tǒng)計(jì)推理和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等方法，在系統(tǒng)樹上標(biāo)記竹亞科青籬竹族的起源和進(jìn)化關(guān)系，以建立其完整的分類和演化系統(tǒng)，探索青籬竹的生理和環(huán)境適應(yīng)能力等演化特征。三、研究預(yù)期結(jié)果1.通過高質(zhì)量的青籬竹基因組測序和組裝，獲得高精度的青籬竹基因組數(shù)據(jù)，基于此可搭建相關(guān)的基因功能注釋和基因組比較平臺，開展青籬竹的基因功能研究，挖掘其潛在價(jià)值。2.通過靜止染色體和正常染色體鑒定，探究青籬竹族不同物種之間的遺傳變異特征，為推斷其進(jìn)化關(guān)系和進(jìn)化特征提供精確的資料基礎(chǔ)。3.基于竹亞科青籬竹族的系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究，建立其完整的演化系統(tǒng)，為青籬竹的分類與保護(hù)提供基礎(chǔ)依據(jù)，同時(shí)可探索其生理和環(huán)境適應(yīng)能力等演化特征，為青籬竹的形態(tài)和生態(tài)遺傳研究提供新的方向和啟示。四、研究進(jìn)度安排第一年：完成青籬竹族基因組測序和組裝，華東師范大學(xué)的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)中心為科研項(xiàng)目奠定技術(shù)基礎(chǔ)；第二年：進(jìn)一步分析基因組組裝的數(shù)據(jù)，并通過多種方法分析系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的特征和分類圖譜的結(jié)構(gòu)，把握青籬竹族不同物種之間的遺傳變異特征；第三年：深入探究竹亞科青籬竹族基因組的進(jìn)化規(guī)