淡紫拟青霉E22转录组分析及杀松材线虫关键基因家族分析

发布时间：2023-02-05 11:07

　　松树萎蔫病(Pine wilt disease,PWD)是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起,主要对我国松属植物危害巨大,造成了不可估量的林业资源损失。在化学药剂渐渐被淘汰,生物药剂也不能完全根治松树萎蔫病的背景下,基因工程下的转基因抗病植物研究将变得越来越热门。淡紫拟青霉(Purpureocillium lilacinum)在防治植物线虫上效果显著,通过产生几丁质酶和丝氨酸蛋白酶作为重要的毒力因子来防治线虫。本试验通过淡紫拟青霉E22对松材线虫进行试验,针对淡紫拟青霉E22进行无参转录组分析,在差异基因筛选、GO富集分析和KEGG中pathway富集分析来挖掘对松材线虫有毒力作用的几丁质酶基因家族和丝氨酸蛋白酶基因家族,并利用生物信息学对所有基因进行分析,为后续转基因抗病松属植物的研究铺垫道路。1.通过转录组测序,获得有效数据共73.91Gb,组装的转录本序列共167,018条,经过组装的非冗余单基因共有107,830个,分别比对到Nr,Nt,Pfam,KOG,Swiss-prot,KEGG,GO七个公共数据库上。得到差异基因51,067个,其中4...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 松树萎蔫病的现状
        1.2.1 松树萎蔫病的发生与危害
        1.2.2 防治松树萎蔫病的研究进展
    1.3 淡紫拟青霉
        1.3.1 淡紫拟青霉的分类地位
        1.3.2 淡紫拟青霉的生物学及培养特性
        1.3.3 淡紫拟青霉的生防应用
    1.4 几丁质酶
        1.4.1 几丁质酶的功能和分类
        1.4.2 几丁质酶在植物线虫方面的防治应用
        1.4.3 几丁质酶基因转入植物的研究进展
    1.5 丝氨酸蛋白酶
        1.5.1 丝氨酸蛋白酶简介
        1.5.2 丝氨酸蛋白酶的生防应用及植物转基因工程前景
    1.6 转录组测序技术研究进展
        1.6.1 RNA-seq测序技术的优势和流程
        1.6.2 RNA-seq在生物中的应用
    1.7 研究目的和意义
    1.8 研究的内容
        1.8.1 淡紫拟青霉E22处理松材线虫后的转录组分析
        1.8.2 淡紫拟青霉E22 GH19家族几丁质酶Ⅰ类的生物信息学分析
        1.8.3 淡紫拟青霉E22丝氨酸蛋白酶S10家族的基因特性及功能研究
    1.9 课题来源
2 淡紫拟青霉E22处理松材线虫后的转录组分析
    2.1 试验材料
        2.1.1 供试菌株和松材线虫
        2.1.2 培养基
        2.1.3 试验试剂
        2.1.4 试验仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 总RNA的提取
        2.2.2 cDNA文库构建及转录组测序
        2.2.3 数据质控和转录本拼接
        2.2.4 转录组数据的功能注释
        2.2.5 转录组表达差异分析
        2.2.6 差异基因富集分析
        2.2.7 差异表达基因qRT-PCR验证
    2.3 结果与分析
        2.3.1 转录组测序数据和组装结果统计
        2.3.2 差异表达基因的筛选
        2.3.3 几丁质酶基因和丝氨酸蛋白酶基因的筛选
        2.3.4 差异基因GO富集分析
        2.3.5 差异基因KEGG注释和pathway富集分析
        2.3.6 qRT-PCR验证分析
    2.4 小结与讨论
3 淡紫拟青霉E22 GH19家族几丁质酶Ⅰ类的生物信息学分析
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 几丁质酶基因鉴定和理化性质分析
        3.1.2 几丁质酶基因结构分析和系统发育树
        3.1.3 几丁质酶氨基酸多序列比对和保守基序的分析
        3.1.4 几丁质酶二级结构预测分析
        3.1.5 几丁质酶三级结构建模分析
    3.2 结果分析
        3.2.1 淡紫拟青霉E22几丁质酶基因鉴定及理化性质分析
        3.2.2 淡紫拟青霉E22几丁质酶基因结构分析和系统发育树
        3.2.3 淡紫拟青霉E22几丁质酶氨基酸多序列比对和保守基序分析
        3.2.4 淡紫拟青霉E22几丁质酶二级结构预测分析
        3.2.5 淡紫拟青霉E22几丁质酶三级结构分析
    3.3 小结与讨论
4 淡紫拟青霉E22丝氨酸蛋白酶S10家族的基因特性及功能研究
    4.1 试验材料与方法
        4.1.1 丝氨酸蛋白酶基因鉴定和理化性质分析
        4.1.2 丝氨酸蛋白酶基因结构分析和系统发育树
        4.1.3 丝氨酸蛋白酶氨基酸多序列比对和保守基序分析
        4.1.4 丝氨酸蛋白酶二级结构预测分析
        4.1.5 丝氨酸蛋白酶三级结构建模分析
    4.2 结果分析
        4.2.1 淡紫拟青霉E22丝氨酸蛋白酶基因鉴定及理化性质分析
        4.2.2 淡紫拟青霉E22丝氨酸蛋白酶基因结构分析和系统发育树
        4.2.3 淡紫拟青霉E22丝氨酸蛋白酶氨基酸多序列比对和保守基序分析
        4.2.4 淡紫拟青霉E22丝氨酸蛋白酶二级结构预测分析
        4.2.5 淡紫拟青霉E22丝氨酸蛋白酶三级结构分析
    4.3 小结与讨论
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3734865