小麦条锈菌致病相关基因家族注释与线粒体基因组组装分析

发布时间：2021-05-09 11:50

　　小麦条锈病、叶锈病和秆锈病是由条形柄锈菌（Puccinia20striiformis20f.sp.tritici）、隐匿柄锈菌（Puccinia20recondite20f.sp.tritici）和禾柄锈菌（Puccinia20graminis20f.sp.tritici）分别引起的真菌病害。在锈病病害流行时期,会造成小麦大幅度减产,甚至绝收,严重威胁全球粮食生产安全。小麦锈菌的毒性变异是导致小麦品种抗锈性丧失,造成病害流行的主要原因。然而,小麦锈菌的致病性变异机制至今尚不明确,对锈菌致病性机理和品种抗锈性研究造成障碍。基因组信息的解析已经是当前研究锈菌生长发育与致病机制的有效途径。本实验室前期利用第三代（PacBio）结合第二代（Illumina）的策略,完成了我国小麦条锈菌CY32的基因组序列的组装更新。本研究根据最新组装结果结合已公布的叶锈菌和秆锈菌基因组信息,对小麦3种锈菌基因组的碳水化合物酶类和蛋白激酶两个家族进行系统注释和比较分析。通过对条锈菌CY32基因组测序数据进行生物信息过滤、组装,获得了条锈菌线粒体基因组的全序列框架图。主要研究内容如下:（1）碳水化合物酶类家族注释... 

【文章来源】：河南农业大学河南省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
第一章 文献综述
    1.1 小麦条锈菌及条锈病概况
        1.1.1 小麦条锈病危害及分布
        1.1.2 小麦条锈菌研究
    1.2 条锈菌基因组和比较基因组研究
        1.2.1 真菌基因组与比较基因组
        1.2.2 条锈菌基因组与比较基因组
    1.3 病原真菌致病性相关的基因家族
        1.3.1 碳水化合物酶类基因家族
        1.3.2 蛋白激酶基因家族
    1.4 真菌线粒体基因组研究进展
        1.4.1 真菌线粒体基因组结构
        1.4.2 真菌线粒体基因组大小
        1.4.3 真菌线粒体基因组组装策略
第二章 小麦锈菌碳水化合物酶类基因家族比较分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 CAZymes家族注释与分析
        2.1.3 核心基因集与进化分析
        2.1.4 PHI(Pathogen Host Interactions)数据库注释与分析
        2.1.5 分泌蛋白预测与分析
        2.1.6 CAFE分析
        2.1.7 亚家族进化分析
        2.1.8 保守基序分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 小麦锈菌CAZymes家族注释和比较分析
        2.2.2 CAZymes特异性分布分析
        2.2.3 CAZymes家族的分泌蛋白的预测和分析
        2.2.4 细胞壁酶促反应相关的CAZymes
        2.2.5 CAZymes基因的PHI注释和分析
        2.2.6 预测效应蛋白分析
第三章 小麦锈菌蛋白激酶基因家族比较分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 蛋白激酶家族注释
        3.1.3 泛基因集和单拷贝基因分析
        3.1.4 多序列比对与系统进化树构建
        3.1.5 蛋白质互作网络预测
    3.2 结果与分析
        3.2.1 小麦锈菌的蛋白激酶家族注释和比较分析
        3.2.2 小麦锈菌蛋白激酶泛基因集、单拷贝基因集及系统进化分析
        3.2.3 小麦锈菌蛋白激酶家族KEGG和 GO功能分析
        3.2.4 小麦锈菌MAPK蛋白激酶家族
第四章 小麦条锈菌线粒体基因组组装分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 数据收集与Kmer分析
        4.1.2 基因组组装和测序深度分析
        4.1.3 基因组多序列比对和进化分析
        4.1.4 基因组基因注释
    4.2 结果与分析
        4.2.1 测序数据统计和Kmer分析
        4.2.2 基因组组装结果和测序深度分析
        4.2.3 线粒体基因组比较分析
        4.2.4 条锈菌线粒体基因组注释
第五章 结论与讨论
    5.1 小麦锈菌碳水化合物酶类分析
    5.2 小麦锈菌蛋白激酶分析
    5.3 小麦条锈菌线粒体基因组分析
参考文献
ABSTRACT


【参考文献】：
期刊论文
[1]锈菌类真菌基因组结构分析研究进展[J]. 焦志鑫,申一林,李晶晶,许君,刘娜,康振生,郑文明.  菌物学报. 2016(12)
[2]线粒体基因组的高通量测序策略[J]. 杨婧,黄原.  生命科学. 2016(01)
[3]小麦条锈菌致病性及其变异研究进展[J]. 康振生,王晓杰,赵杰,汤春蕾,黄丽丽.  中国农业科学. 2015(17)
[4]植物病原真菌寄生性与分泌蛋白组CAZymes的比较分析[J]. 陈相永,陈捷胤,肖红利,桂月靖,李蕾,戴小枫.  植物病理学报. 2014(02)
[5]中国小麦条锈病综合治理理论与实践[J]. 陈万权,康振生,马占鸿,徐世昌,金社林,姜玉英.  中国农业科学. 2013(20)
[6]棉花病原菌碳水化合物酶类注释和比较分析[J]. 陈捷胤,柳少燕,李蕾,戴小枫.  中国农业科学. 2013(03)
[7]线粒体基因组测序策略和方法[J]. 沙淼,林立亮,李雪娟,黄原.  应用昆虫学报. 2013(01)
[8]我国植物真菌病害的研究现状及发展策略[J]. 康振生.  植物保护. 2010(03)
[9]丝状真菌基因组学研究进展[J]. 汪天虹,钟耀华,王晓利.  科技导报. 2007(11)



本文编号：3177255