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猪基因组新基因及驯化后新功能突变基因的挖掘的开题报告
开题报告
猪是人类的重要食用肉类之一，在全球范围内具有广泛的生物学意义和经济价值。近年来，随着基因组学和生物技术的发展，揭示猪的基因组信息和功能已成为研究重点。本文的目的是通过挖掘猪基因组中的新基因和驯化后新功能突变基因，探索猪驯化的分子机制和进化历程。
一、研究意义
1.1猪基因组的突破性进展
猪基因组的测序和注释工作已经完成，为研究猪的遗传基础、生物学特征和育种提供了基础数据。然而，当前注释的基因只占全基因组的一小部分，预计还有很多未知的新基因和功能未知的基因等待发现。猪基因组新基因的发现有助于填补现有基因组知识的空白，促进对猪基因组结构和功能的更深入的理解。
1.2猪的驯化研究
猪是人类最早驯化的动物之一。驯化过程中，猪的生物学特征发生了很多变化，如外表、行为、生长等方面的改变。通过挖掘猪基因组中的驯化后新功能突变基因，可以研究过去几千年中人类对猪的驯化过程对其基因组的影响，从而探索猪的驯化成果的分子进化和各种生物学特征之间的关系。
1.3猪良种育种
研究猪基因组中的新基因和驯化后新功能突变基因有助于解决现代猪良种育种的难题，如提高肉质、减少脂肪、增加健康指标等。这些新基因和功能可能会带来新的遗传标记和功能指导因子，为育种工作提供了有价值的信息。
二、研究方法和流程
2.1猪新基因的鉴定
通过生物信息学方法从猪基因组序列中鉴定改组的基因和新产生的基因。首先筛选出猪基因组中未注释的序列，然后通过串联转录组比对与已知序列进行比较，以此发现新基因。
2.2驯化后新功能突变基因的鉴定
采用群体遗传学的方法，比较野生猪和家猪的群体遗传结构和多态性变化，发现驯化后新功能突变基因的遗传标记。基于群体遗传学的策略，利用高通量测序技术进行基因组重测序，以比较野生与家犬基因组的差异，鉴定驯化后新功能基因。
2.3功能预测与验证
通过生物信息学的方法，预测这些新基因和新功能突变基因的功能和调控机制，并在生理、生化和分子水平上验证其生物学特性和功能。包括基因表达和调控分析、功能实验、转录组测序以及基因调节网络的构建等方面的实验。
三、研究预期成果
本研究计划通过挖掘猪基因组中的新基因和驯化后新功能突变基因，探索猪驯化的分子机制和进化历程。具体来说，预期的研究成果将包括以下方面：
3.1发现新基因
预计研究能够挖掘到许多新的基因，包括白化病、代谢疾病和免疫相关等新基因。这些新基因有望促进对猪基因组结构和功能特征的进一步理解。
3.2驯化后新功能突变基因的鉴定
研究有望鉴定到家猪驯化后的新功能突变基因。通过比较野生猪和家猪的群体遗传结构和多态性变化，在鉴定驯化后新功能突变基因的同时，也可以深入研究人类对猪的驯化成果的分子进化和各种生物学特征之间的关系。
3.3功能预测与验证
根据新基因和新功能突变基因的功能预测，进行生理、生化和分子水平上的验证，从而更好地理解这些新基因和新功能突变基因的生物学特性和功能。
四、参考文献
1.Rodriguez-Martinez,H.,Druet,T.,Cambisano,N.,etal.(2015).Genome-wideassociationandgenomicpredictionforsexualmaturity,areproductivetraitinpigs.Genetics,Selection,Evolution,47(1),6.
2.Ruan,J.,Zheng,H.,Zhang,Y.,etal.(2009).Genomesequenceofthepig,amodelforhumanbiomedicalresearch.Nature,459(7250),873-875.
3.Wang,L.,Wang,X.,Liang,L.,etal.(2018).Comparativetranscriptomeanalysisidentifiescandidategenesinvolvedinpigmentationinredandblackstrainsofsheep(Ovisaries).PeerJ,6,e5048.