揚子鱷基因組文庫的構建的開題報告

揚子鱷基因組文庫的構建的開題報告《揚子鱷（Alligatorsinensis）基因組文庫構建和生物信息學分析》一、課題背景及意義揚子鱷（Alligatorsinensis）是我國的特有爬行動物，經歷了幾次生物危機，現(xiàn)僅存于長江流域。這種鱷魚是海龜、鱷魚、恐龍的近親，具有重要的科學研究價值，在不同領域有廣泛的應用。隨著生物學、遺傳學等基礎研究的快速發(fā)展，揚子鱷基因組的測序已經成為了科學研究的必要手段。二、研究目的本項目旨在構建揚子鱷基因組文庫，開展揚子鱷基因組測序，并通過對測序結果的生物信息學分析，探討揚子鱷的遺傳及進化特征，為深入了解揚子鱷的基因組結構和功能奠定科學基礎，同時也為揚子鱷的保護提供科學依據。三、研究內容1.揚子鱷基因組DNA提取和質檢揚子鱷體內分泌物多，基因組DNA提取不太容易，因此我們將使用改進的提取方法，首先將組織經過恰當?shù)奶幚?，使其失去分泌能力，然后切碎、裂解，加入比常?guī)DNA提取方法更多的蛋白酶K，使鱷魚的體細胞得到最徹底的裂解，提高提取DNA的效率，最終通過質檢確保DNA的完整性和純度。2.揚子鱷基因組文庫構建將提取得到的DNA片段進行體外切割和連接，構建起基因組文庫。然后，運用兩端序列標簽法（Mate-pair），并結合PCR擴增等技術，得到平均插入長度約5kb的揚子鱷基因組文庫。3.揚子鱷基因組測序和組裝通過高通量基因測序技術對揚子鱷基因組進行測序，最終得到數(shù)據量在300Gb以上的高質量測序數(shù)據。然后利用Trinity、SOAPdenovo2等軟件對測序數(shù)據進行組裝，得到揚子鱷的基因組序列。4.生物信息學分析利用生物信息學分析方法，對揚子鱷基因組序列進行注釋、分析基因家族、基因結構、基因功能等，同時進行比對分析，研究揚子鱷的進化和親緣關系，探究該物種的生物學特征和生態(tài)適應性。四、研究方案1.樣本采集和DNA提取采集長江流域地區(qū)的揚子鱷樣本，通過組織切片的方式獲取組織，經過前處理、切碎、裂解和蛋白酶K處理，利用產生的DNA提取液提取DNA，檢測DNA的完整性和純度。2.基因組文庫構建將DNA片段進行體外切割和連接，構建起基因組文庫。然后，利用兩端序列標簽法，得到平均插入長度約5kb的揚子鱷基因組文庫。3.基因組測序和組裝將構建好的基因組文庫進行高通量基因測序，通過數(shù)據的質量控制和去除接頭序列等，最終得到高質量的測序數(shù)據，然后使用Trinity、SOAPdenovo2等軟件將測序數(shù)據進行組裝。4.生物信息學分析對經過組裝的揚子鱷基因組序列進行基因預測、注釋、分析基因家族、基因結構、基因功能等，同時進行比對分析，研究揚子鱷的進化和親緣關系，探究該物種的生物學特征和生態(tài)適應性。五、預期成果1.成功構建揚子鱷基因組文庫，并得到高質量的測序數(shù)據。2.成功完成對揚子鱷基因組的組裝和注釋，分析揚子鱷基因家族、基因結構、功能等，說明這種生物在進化上和其他生物之間的差異和相似性。3.通過對基因組序列的生物信息學分析，解析揚子鱷基因組結構及進化特點，為深入探究揚子鱷基因組功能和進一步開展科研提供了有力的支撐。4.為揚子鱷資源的利用和保護提供科學基礎和理論指導。六、研究意義1.本項目將為揚子鱷的生物學研究提供重要的基礎數(shù)據，為開展全面的基因組學研究提供了良好的條件。2.揭示揚子鱷的遺傳變異和基因功能特點，有助于理解生物的分布、種群分化和環(huán)境適應等問題，對深入了解生物學和生態(tài)學研究提供有價值的信息。3.對進化學、生態(tài)學、保育學等學科具有重要的參考和借鑒價值。7.參考文獻[1]JiangX,WangZ,ZhouW,etal.Agenome-widesurveyofbHLHtranscriptionfactorsrelatedtotanshinonebiosynthesisinSalviamiltiorrhiza[J].Gene,2019,698:94-102.[2]WangJ,LinQ,ZhaoY,etal.Transcriptomicprofilingofpearbudmutationrevealskeygeneexpressionpatternsassociatedwithnovelfruitphenotypesanddevelopmentalmechanisms[J].BMCgenomics,2019,20(1):406.[3]ShangY,XiX,ZhangZ,etal.Themolecularmechanismsoflongnon-codingRNAdysregulationandthepathogenesisofautismspectrumdisorder[J].BMBreports,2019,52(12):716-721.[4]ZhuC,LiuJ,LiuY,etal.Genome-scaledisruptionofbacterialmetabolicnetworksusingCRISPR-Cas9[J].Naturemicrobiology,2019,4(12):2511-2525.[5]ZhouW,LiX,ZhangJ,et