通过基因家族的比较分析寻找木霉菌的生物防治基因

发布时间：2017-06-22 03:05

  本文关键词：通过基因家族的比较分析寻找木霉菌的生物防治基因，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：木霉菌(Trichoderma)是半知真菌,具有极强的生命力,可以适应多种生活环境。木霉菌在和病原菌发生竞争时可以取得竞争优势,抑制病原菌的生长,被广泛应用于各种生物防治制剂。因此,寻找在生长和生物防治特性上有竞争力的木霉菌菌株具有重要经济意义。YYH13和YYH16是在湖南省土壤中发现的两株钩状木霉菌菌株。实验表明两个菌株在生物防治能力上存在显著差异。我们假设两个菌株生物防治能力上的差异是由于相关基因的数目差异导致的,所以针对碳水化合物相关水解酶(CAZymes)、蛋白酶(Peptidases)、次生代谢基因簇等生防能力相关家族对两个菌株进行了比较分析。通过对两个菌株的重要基因家族进行比较分析,我们发现YYH13菌株在某些基因家族中存在基因数目上的优势。在CAZyme家族中,YYH13具有更多基因编码参与细胞壁降解的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖。在蛋白酶家族中,YYH13具有更多参与生物防治的基因(家族S08和S10家族)。通过对次生代谢基因簇的分析,我们发现YYH13中有功能的次生代谢产物基因簇有7个,而YYH16中仅有3个。所有这些差异都可能导致YYH13具有比YYH16更高的生物防治能力。本项比较基因组学研究寻找到一些可能参与决定木霉菌生物防治能力的基因。对这些重要基因的开展进一步的功能研究,可以帮助我们确定生物防治中的必需基因、了解木霉菌的生物防治机制,从而帮助我们对木霉菌进行转基因改良,构建具备优良生物防治能力的木霉菌菌株。
【关键词】：木霉菌 生物防治 基因家族 进化分析 比较分析
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S476
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 1. 前言8-15
• 1.1 木霉菌形态学特征及背景8-10
• 1.2 木霉菌生物防治研究10-11
• 1.3 基因家族比较分析的基础背景11-12
• 1.4 钩状木霉YYH13和YYH16介绍12-15
• 2．实验设计15-18
• 2.1 实验目的15
• 2.2 实验思路设计15-16
• 2.3 实验分析流程图16-17
• 2.4 实验意义17-18
• 3. 分析与结果18-53
• 3.1 测序数据18-19
• 3.2 基因组组装19-22
• 3.2.1 基因组组装19-20
• 3.2.2 基因组组装结果评估20-22
• 3.3 物种鉴定22-24
• 3.3.1 ITS1～ITS2基因簇获取22-23
• 3.3.2 遗传进化树构建23-24
• 3.4 结构注释24-25
• 3.5 共线性分析25
• 3.6 独有基因分析25-29
• 3.7 CAZyme分析29-38
• 3.7.1 CAZyme分析背景29-30
• 3.7.2 CAZyme注释30-31
• 3.7.3 基因修正31-35
• 3.7.4 差异家族分析35-38
• 3.8 蛋白酶家族分析38-44
• 3.8.1 蛋白酶分析的背景38-39
• 3.8.2 蛋白酶注释39-40
• 3.8.3 基因修正40-42
• 3.8.4 胞外蛋白酶分析42-44
• 3.9 基因家族收缩扩张分析44-51
• 3.9.1 参考木霉菌获取44-45
• 3.9.2 分歧时间评估45-47
• 3.9.3 碳水化合物相关家族收缩扩张分析47-49
• 3.9.4 差异家族的差异基因分析49-51
• 3.10 次生代谢产物分析51-53
• 3.10.1 次生代谢产物作用51
• 3.10.2 次生代谢产物分析51-53
• 4. 讨论53-57
• 4.1 结果讨论53-56
• 4.2 分析中的不足56-57
• 参考文献57-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 黄艳青;庄敬华;高增贵;徐韶;陈捷;;木霉菌诱导甜瓜抗枯萎病相关防御反应酶系的研究[J];沈阳农业大学学报;2005年05期

2 胡琼波,任顺祥;绿僵菌素的研究进展[J];中国生物防治;2004年04期

3 徐同,柳良好;木霉几丁质酶及其对植物病原真菌的拮抗作用[J];植物病理学报;2002年02期

4 杨合同,唐文华,M.Ryder;木霉菌与植物病害的生物防治[J];山东科学;1999年04期

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本文编号：470553