辣椒疫霉转录组及效应分子的生物信息学研究

发布时间：2021-11-02 19:41

　　卵菌（Oomycete）是一类与真菌在形态上相似,但亲缘关系甚远的一类真核生物。疫霉属（Phytophthora）作为其中非常重要的一类病原卵菌,能够在全世界范围内对经济作物和装饰作物等不同植物造成巨大的经济损失。从植物病理学诞生以来,对疫霉的研究就从未间断。进入21世纪基因组时代,多种重要疫霉的全基因组测序陆续完成,加上转录组测序技术的不断完善与普及,使得疫霉的研究跨入了一个全新的阶段,由此也促进了疫霉生物信息学研究的快速发展。通过生物信息学对海量基因组、转录组数据进行的探索和挖掘,能够为传统的实验研究提供更加准确的基因预测、筛选,为疫霉的致病机理分析指明方向,也为在组学上对疫霉进行整体的研究分析提供了可能,从而能够极大得提高疫霉功能基因组学的研究效率。要研究疫霉的病害防治,关键是要清楚疫霉与植物之间的互作机制。目前,疫霉与植物互作的模型已经建立,并且在疫霉中已经发现了多个基因家族,在互作过程中扮演了重要角色,比如水解酶、毒素等,被通称为效应分子。这些家族中的成员通过相互协作,帮助病原物自身适应寄主植物体内环境,从寄主体内获取营养,进而促进病原物的侵染。而其中许多效应分子也在疫霉与寄... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
上篇文献综述
    第一章 植物疫霉病原物基因组测序及研究进展
        1 卵菌概述
        2 疫霉概述
        3 大豆疫霉和橡树疫霉基因组测序及分析
            3.1 基因组测序结果概述
            3.2 代谢特征
            3.3 单核苷酸多态性
            3.4 互作基因
            3.5 选择压力
            3.6 蛋白酶抑制剂
            3.7 无毒基因的鉴定与分析
        4. 致病疫霉基因组测序及分析
            4.1 基因组测序结果概述
            4.2 RxLR及CRN效应分子的鉴定
            4.3 基因表达分析
        5. 辣椒疫霉基因组测序及分析
            5.1 基因组测序结果概述
            5.2 单核苷酸多样性分析
            5.3 遗传连锁分析
            5.4 互交后代的杂合性缺失
    第二章 植物与疫霉互作机制及研究进展
        1. 植物-病原物互作
            1.1 植物-病原物互作的多种方式
            1.2 植物-病原物互作模型
        2. 卵菌中的效应分子
            2.1 卵菌中的PAMP
            2.2 卵菌分泌的其他质外体效应分子
            2.3 卵菌分泌的寄主转运效应分子
        3. 卵菌中效应分子作用机制
            3.1 效应分子可能的转运机制
            3.2 RxLR效应分子的功能研究
            3.3 效应分子定位
            3.4 效应分子靶标--蛋白酶
            3.5 效应分子靶标--CMPG1与C14
            3.6 效应分子功能
下篇研究内容
    第一章 辣椒疫霉转录组测序分析
        摘要
        ABSTRACT
        1. 材料与方法
            1.1 菌株采集及样品制备
            1.2 转录组的测序
            1.3 转录组数据分析
            1.4 基因组及其他数据的获得
            1.5 序列分析及功能注释
        2. 结果与分析
            2.1 转录组结果概况
            2.2 基因表达鉴定以及新转录本的发现
            2.3 在辣椒疫霉中鉴定出大量新的剪接区域
            2.4 辣椒疫霉中可变剪接的识别
            2.5 辣椒疫霉中差异表达基因的鉴定
            2.6 RxLR多态性
        3 讨论
            3.1 可靠新基因的发现对基因组数据进行了很好的补充
            3.2 鉴定出大量新的剪接区域
            3.3 一些被认为参与侵染过程的基因在本次研究中并没有呈现出差异表达
            3.4 RxLR的多态性可能导致致病力的变化
        本章附录
    第二章 辣椒疫霉中Elicitin的生物信息学分析
        摘要
        ABSTRACT
        1. 材料与方法
            1.1 基因组序列来源
            1.2 基因预测与分析
            1.3 基因的表达分析
        2. 结果与分析
            2.1 Elicitin基因的生物信息学预测
            2.2 Elicitin的进化分析
            2.3 Elicitin及elicitin-like的序列分析
            2.4 Elicitin富集区域在不同卵菌之间存在共线性
            2.5 Elicitin和elicitin-like的基因表达分析
        3. 讨论
            3.1 Elicitin广泛分布在疫霉及一些腐霉物种中
            3.2 Elicitin在功能上可能存在分化
            3.3 既保守又多样的elicitin-like
            3.4 Elicitin-like的由来及功能猜想
        本章附录
    第三章 大豆疫霉中PI3K基因的生物信息学分析
        摘要
        ABSTRACT
        1. 材料与方法
            1.1 基因组及其他已知基因序列来源
            1.2 蛋白结构预测及进化树构建
            1.3 基因表达分析
        2. 结果与分析
            2.1 大豆疫霉中PI3K基因的预测
            2.2 大豆疫霉中PI3K的结构分析及分组
            2.3 大豆疫霉中PI3K的进化分析
            2.4 大豆疫霉中PI3K的表达量分析
        3. 讨论
            3.1 疫霉中存在特有的一组PI3K基因
            3.2 PI3K中的PI3K_C2功能域并不是保守存在的
            3.3 PsPI3K3的归类分歧
参考文献
攻读硕士学位期间发表的研究论文
致谢



本文编号：3472280