海洋生物基因組學(xué)概論

目錄
前言1
第1章基因組學(xué)在發(fā)現(xiàn)與檢測(cè)海洋生物多樣性中的應(yīng)用
1.1全球視野下的海洋生物多樣性與基因組學(xué)
1.1.1海洋生物多樣性：結(jié)構(gòu)與功能成分
1.1.2海洋生物多樣性的本質(zhì)
1.1.3實(shí)踐和理論的進(jìn)步
1.2海洋生物多樣性的分子生物學(xué)鑒定
1.2.1對(duì)微生物群落多樣性和功能的分析
1.2.2介于微生物和后生動(dòng)物之間的生物：真核原生生物
1.2.3小型底棲動(dòng)物群落的多樣性和生態(tài)分析
1.2.4DNA條形碼和漁業(yè)
1.2.5海洋系統(tǒng)中的幼蟲(chóng)
1.3海洋生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能
1.3.1新環(huán)境中的微生物
1.3.2生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)程中微生物之間的關(guān)系
1.3.3環(huán)境變化與微生物多樣性
1.4結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第2章宏基因組分析
2.1前言
2.2宏基因組學(xué)的歷史和應(yīng)用
2.3宏基因組分析的技術(shù)挑戰(zhàn)
2.3.1宏基因組研究策略
2.3.2富集策略
2.3.3基因組DNA的分離純化
2.3.4基因組DNA的擴(kuò)增
2.3.5宏基因組文庫(kù)的構(gòu)建和分析
2.3.6不依賴文庫(kù)的宏基因組分析
2.4生物信息學(xué)在宏基因組分析時(shí)面臨的挑戰(zhàn)
2.4.1數(shù)據(jù)組裝與合并
2.4.2基因預(yù)測(cè)
2.4.3功能注釋
2.4.4基于網(wǎng)絡(luò)的注釋流程
2.4.5注釋系統(tǒng)的本地安裝
2.4.6高多樣性環(huán)境的淺度測(cè)序和短讀長(zhǎng)技術(shù)
2.4.7比較宏基因組學(xué)結(jié)果展示
2.5展望
參考文獻(xiàn)
第3章種群結(jié)構(gòu)和環(huán)境適應(yīng)性研究中的基因組學(xué)技術(shù)及其研究進(jìn)展
3.1技術(shù)
3.1.1DNA和RNA研究：EST文庫(kù)
3.1.2DNA研究：微衛(wèi)星
3.1.3DNA研究：?jiǎn)魏塑账岫鄳B(tài)性（SNP）
3.1.4DNA研究：擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性（AFLP）
3.1.5DNA研究：高通量測(cè)序
3.1.6DNA和RNA 研究:目標(biāo)基因分析
3.1.7DNA研究：條形碼技術(shù)
3.1.8RNA研究：微陣列或基因芯片
3.1.9RNA 研究：Q-PCR
3.2種群基因組學(xué)
3.2.1分析：選擇、局限性和注意事項(xiàng)
3.3種群基因組學(xué)在海洋環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用
3.3.1海洋中的擴(kuò)散：從幼體發(fā)育到本地適應(yīng)和物種形成的過(guò)程
3.3.2海洋生物入侵：用基因組學(xué)方法研究入侵物種
3.3.3揭示水產(chǎn)養(yǎng)殖種群中雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳基礎(chǔ)
3.3.4基因多樣性和種群適應(yīng)性
3.4表達(dá)研究和環(huán)境基因組學(xué)
3.4.1棲息地范圍的定義：生物地理學(xué)
3.4.2基因芯片:識(shí)別與適應(yīng)性有關(guān)的生化通路
3.4.3基因組的可塑性與季節(jié)波動(dòng)
3.4.4對(duì)極端環(huán)境的適應(yīng)
3.5總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
第4章動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)育:基因組有很多話要說(shuō)
4.1引言
4.2動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)育的起源
4.2.1以前的策略是基于體腔進(jìn)化的假設(shè)
4.2.2通過(guò)分支系統(tǒng)分析法篩選更多的特征
4.2.3小核糖體RNA基因和動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)生的新觀點(diǎn)
4.2.4新觀點(diǎn)的局限性
4.3系統(tǒng)基因組學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)
4.4系統(tǒng)基因組學(xué)解析動(dòng)物親緣關(guān)系
4.4.1真體腔動(dòng)物分類(lèi)的爭(zhēng)議和分類(lèi)取樣的重要性
4.4.2系統(tǒng)基因組學(xué)是否可以解釋動(dòng)物親緣關(guān)系
4.5后生動(dòng)物親緣關(guān)系的系統(tǒng)基因組框架圖
4.5.1挑戰(zhàn)根深蒂固的分類(lèi)：后口動(dòng)物
4.5.2毛顎動(dòng)物門(mén)歸入兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物進(jìn)化樹(shù)
4.5.3阿克爾扁形蟲(chóng)是最原始的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物嗎？
4.5.4更深入的原口動(dòng)物親緣關(guān)系研究
4.6總結(jié)：動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)育的前景
參考文獻(xiàn)
第5章后生動(dòng)物的復(fù)雜性
5.1復(fù)雜性的途徑
5.2領(lǐng)鞭毛蟲(chóng)類(lèi)：后生動(dòng)物的多細(xì)胞進(jìn)化
5.3海綿動(dòng)物的進(jìn)化：體軸、細(xì)胞類(lèi)型和皮層
5.4絲盤(pán)蟲(chóng)：生而簡(jiǎn)單還是高度簡(jiǎn)化
5.5刺胞動(dòng)物：身體簡(jiǎn)單，基因復(fù)雜
5.5.1海葵基因組
5.5.2刺胞動(dòng)物 BMP 模式和兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的背—腹軸的進(jìn)化
5.5.3刺胞動(dòng)物 Hox 基因和前后軸的演化
5.5.4刺胞類(lèi)與兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物體軸的同源性比較
5.5.5刺胞類(lèi)中胚層的演化
5.5.6刺胞動(dòng)物“神秘的”復(fù)雜性
5.6蛻皮動(dòng)物：現(xiàn)有系統(tǒng)之外的動(dòng)物
5.7冠輪動(dòng)物：引出新觀點(diǎn)的進(jìn)化分支
5.8海兔：從神經(jīng)回路到神經(jīng)轉(zhuǎn)錄組學(xué)
5.9沙蠶：祖先細(xì)胞的復(fù)雜性和基因組特征
5.10可變剪接：調(diào)節(jié)基因組復(fù)雜性的基本層面
5.11海膽：后口動(dòng)物基部意想不到的功能類(lèi)群
5.12文昌魚(yú)和脊索動(dòng)物原型
5.1.3海鞘：發(fā)育過(guò)程中的改變和不變
5.1.4展望
參考文獻(xiàn)
第6章海洋藻類(lèi)基因組
6.1什么是藻類(lèi)？
6.2為什么說(shuō)藻類(lèi)是有趣的？
6.3內(nèi)共生學(xué)說(shuō)和藻類(lèi)的起源
6.4藻類(lèi)和海洋生態(tài)系統(tǒng)
6.4.1地球演化中浮游生物的多樣性
6.4.2藻類(lèi)：浮游植物中的重要成分
6.4.3基于高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)浮游生態(tài)系統(tǒng)的探索
6.4.4浮游生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和動(dòng)態(tài)性
6.4.5基于生物個(gè)體途徑探索浮游藻類(lèi)生物學(xué)
6.4.6巨藻基因組
6.5展望
參考文獻(xiàn)
第7章基因組學(xué)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖與漁業(yè)上的應(yīng)用
7.1前言
7.2基因組學(xué)技術(shù)和資源
7.2.1遺傳連鎖圖譜
7.2.2輻射性雜交（RH）作圖
7.2.3基于BAC的物理圖譜
7.2.4高質(zhì)量基因組圖譜
7.2.5功能基因組學(xué)技術(shù)
7.3基因組學(xué)技術(shù)在水產(chǎn)生物育種和繁殖研究中的應(yīng)用
7.4基因組學(xué)技術(shù)在水產(chǎn)生物生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)研究中的應(yīng)用
7.4.1前言
7.4.2與肌肉生長(zhǎng)相關(guān)的骨骼肌轉(zhuǎn)錄變化
7.4.3外界因素影響下的骨骼肌轉(zhuǎn)錄組變化
7.4.4基因組學(xué)技術(shù)在肝功能研究中的應(yīng)用
7.4.5結(jié)論與展望
7.5基因組學(xué)技術(shù)在海產(chǎn)品質(zhì)量和安全研究中的應(yīng)用
7.5.1影響海產(chǎn)品質(zhì)量的各種因素
7.5.2基于基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)方法評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)肉質(zhì)
7.5.3其他質(zhì)量性狀
7.5.4海產(chǎn)品安全
7.5.5海產(chǎn)品的品種認(rèn)定和溯源
7.6基因組學(xué)技術(shù)在宿主—病原體相互作用研究中的應(yīng)用
7.6.1魚(yú)類(lèi)的宿主—病原體相互作用
7.6.2宿主免疫反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組特征
7.6.3遺傳連鎖圖、RH作圖和物理圖譜如何闡明魚(yú)—病原體的相互作用
7.6.4貝類(lèi)宿主—寄生蟲(chóng)的相互作用
參考文獻(xiàn)
第8章海洋生物技術(shù)
8.1海洋生物技術(shù)概覽
8.2基因組學(xué)如何影響海洋生物技術(shù)
8.3通過(guò)微生物群落宏基因組、單個(gè)物種的全基因組及數(shù)據(jù)挖掘來(lái)擴(kuò)充基因資源
8.3.1全基因組
8.3.2宏基因組不斷增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)
8.4海洋生物技術(shù)在發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物、新藥物和白色生物技術(shù)中的應(yīng)用
8.4.1病毒
8.4.2古細(xì)菌和細(xì)菌
8.4.3藻類(lèi)
8.4.4藻類(lèi)用于生產(chǎn)生物柴油
8.4.5藻類(lèi)用于生產(chǎn)酒精
8.4.6藻類(lèi)用于生產(chǎn)氫氣
8.4.7藻類(lèi)用于生物質(zhì)發(fā)酵
8.4.8海洋基因組和藻類(lèi)燃料
8.4.9藻類(lèi)細(xì)胞工廠
8.4.10海洋真菌
8.4.11后生動(dòng)物
8.4.12結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第9章實(shí)踐指南：基因組學(xué)技術(shù)及其在海洋生物學(xué)方面的應(yīng)用
9.1序列數(shù)據(jù)產(chǎn)生
9.1.1經(jīng)典基因組測(cè)序技術(shù)
9.1.2第二代測(cè)序技術(shù)
9.1.3其他新的高級(jí)DNA測(cè)序方法
9.1.4結(jié)論
9.2生物信息學(xué)應(yīng)用數(shù)據(jù)管理
9.2.1數(shù)據(jù)建模和存儲(chǔ)
9.2.2數(shù)據(jù)訪問(wèn)
9.2.3常用的文件格式
9.3DNA 序列分析
9.3.1EST 分析
9.3.2基因預(yù)測(cè)
9.3.3基因組注釋及其他
9.3.4比較基因組學(xué)和功能分類(lèi)
9.3.5主要公共序列數(shù)據(jù)庫(kù)和其他資源
9.4基于高通量技術(shù)的轉(zhuǎn)錄組分析
9.4.1微陣列技術(shù)的基本原理
9.4.2基因表達(dá)分析
9.4.3數(shù)據(jù)共享和公共數(shù)據(jù)資源庫(kù)
9.4.4基因表達(dá)分析章節(jié)的總結(jié)
參考文獻(xiàn)
詞匯表