基于代谢通路的水稻全表型组关联分析-生物信息学专业论文.docx

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基于代谢通路的水稻全表型组关联分析-生物信息学专业论文

优秀毕业论文 精品参考文献资料 基于代谢通路的水稻全表型组关联分析研究摘要 基于代谢通路的水稻全表型组关联分析研究 摘要 水稻是人类最为重要的粮食作物之一,为全世界约一半的人13提供了食物来源。 理解水稻代谢物性状的遗传和生化基础,对于人类培育抗逆性强和营养品质高的优 良品种意义重大。 本研究基于系统遗传学研究思想,提出一套基于代谢通路的全表型组关联分析 研究策略(M.PheWAS),一方面对表型与基因型进行关联分析,另一方面,利用 基于通路的方法鉴定出与具有富集效应的代谢物相关的遗传位点及相关生化反应的 催化蛋白酶。 最终,我们得到105个显著SNP位点和52个通过代谢通路富集得到的催化蛋 白酶;同时,发现并证实了一条由sf0315305925和sf0315308337两个SNP位点调 控着一个编码蛋白酶为查尔酮异构酶(EC:5.5._『.6)的靶基因LOC O并 最终控制着4,5,7.三羟黄烷酮(Naringenin)生化合成的遗传调控通路。 结果表明,本研究提出的M.PheWAS策略具有可行性。同时,对水稻中4,5,7. 三羟黄烷酮(Naringenin)生化合成过程的遗传调控通路的探究为水稻遗传育种研究 提供了一定的理论依据。 关键词:全表型组关联分析;系统遗传学;代谢组:基因多效性;代谢通路 万方数据 华中农业大学2016 华中农业大学2016届硕士研究生学位(毕业)论文 Abs仃act Rice,2Ls one of the most vital food crops,offers food resource to nearly half of the population around the globe.It is of great importance to comprehend the genetic and biochemical baSis of metabolic traits,SO as to produce excellent varieties、杭t11 both strong stress resistance and higll nutritional quality. A systematic genetics strategy, Metabolite-pathway—baSed Phenome-wide Association Scan(M-PheWAS)is proposed in this research.First,M-PheWAS involved correlation analysis on phenotypes and genotypes.Second,by combining M·PheWAS 谢t11 pathway-baSed analysis,we identified genetic loci related to metabolites with enrichment effects,and we also identified catalytic proteases with relevant biochemical reactions. Consequently,we obtained 1 05 significant SNPs and 52 catalytic proteases through metabolite pathway enrichment analysis.Meanwhile,we found and confirmed a genetic regulatory pathway that two SNPs,sf0315305925 and sf031530833 7,control a target gene LOC_OThrough chalcone isomerase饵C?5.5.』.回,a encoding protease, the loci ultimately control the biochemical synthesis of Naringenin. The results showed that M-PheWAS is a practical strategy.Furthermore,additional theoretical foundation is provided from the analysis on genetic regulatory pathways of 4, 5,7一Naringenin biochemical synthesis process. Keywords:PheWAS;Systems Genetics;metabolome;pleiotr

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