由大豆疫霉所引起的大豆根腐病嚴(yán)重影響著大豆的產(chǎn)量,甚至導(dǎo)致顆粒無收,威脅著全球的大豆糧食安全,每年在全世界范圍內(nèi)直接造成將近20億美元的經(jīng)濟(jì)損失。大豆疫霉隸屬于卵菌,雖然生長(zhǎng)形態(tài)上與真菌類似,但在進(jìn)化上與褐藻和硅藻等藻類親緣關(guān)系較近,屬于茸鞭生物界,這種差別使得疫霉菌與真菌在結(jié)構(gòu)特征、代謝途徑及侵染機(jī)制上存在很多差異,導(dǎo)致常規(guī)殺菌劑的使用對(duì)疫霉病害并不能形成長(zhǎng)期有效的病害控制。因此開展疫霉菌致病分子機(jī)理的研究,是發(fā)展大豆疫病防控新策略與新技術(shù)的重要基礎(chǔ),對(duì)保障我國大豆生產(chǎn)具有重要意義。高通量測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展以及成本的逐漸降低讓越來越多的病原菌基因組測(cè)序工作得以完成,推動(dòng)了植物病原菌致病機(jī)理研究的進(jìn)步。通過對(duì)多種植物病原卵菌進(jìn)行全基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn),疫霉菌的一個(gè)顯著特征是基因組中含有數(shù)百個(gè)效應(yīng)子編碼基因,它們?cè)谝呙咕秩炯闹鞯倪^程中發(fā)揮了非常重要的作用,可以通過多種機(jī)制破壞植物抗病性,從而促進(jìn)疫霉菌的侵染。因此,探究效應(yīng)子的進(jìn)化變異以及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控的機(jī)制能夠幫助我們深入認(rèn)識(shí)疫霉菌并且為疫霉菌防控新藥劑的開發(fā)提供候選靶標(biāo)。本研究通過大豆疫霉比較基因組和比較轉(zhuǎn)錄組的分析,對(duì)大豆疫霉編碼的效應(yīng)子基...

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
上篇 文獻(xiàn)綜述
    第一章 植物病原真菌及卵菌基因組學(xué)研究進(jìn)展
        1 植物病原真菌及卵菌的基因組測(cè)序情況
        2 植物病原真菌及卵菌的基因組序列特征
        3 植物病原真菌及卵菌的基因組變異機(jī)制
        4 利用基因組學(xué)研究植物病原菌的致病機(jī)制
        參考文獻(xiàn)
    第二章 植物病原真菌及卵菌轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究進(jìn)展
        1 植物病原菌的轉(zhuǎn)錄組研究方法
        2 病原菌與寄主互作在不同時(shí)期的轉(zhuǎn)錄多態(tài)性
        3 病原菌與寄主互作在不同組織的轉(zhuǎn)錄多態(tài)性
        4 效應(yīng)子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制研究
        參考文獻(xiàn)
下篇 研究?jī)?nèi)容
    第一章 大豆疫霉4個(gè)生理小種代表性菌株的序列多態(tài)性分析
        1 材料與方法
            1.1 基因組序列的獲取
            1.2 進(jìn)化樹的構(gòu)建
            1.3 選擇壓力分析
            1.4 基因功能注釋及轉(zhuǎn)錄分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 四個(gè)生理小種基因組序列比對(duì)
            2.2 等位基因序列多態(tài)性
            2.3 受選擇壓力作用的候選基因分析
            2.4 受選擇基因的轉(zhuǎn)錄模式分析
            2.5 受選擇的分泌蛋白編碼基因分析
            2.6 具有存在/缺失多態(tài)性的基因分析
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
    第二章 大豆疫霉RxLR效應(yīng)子蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的分析及其與序列變異的關(guān)系
        1 材料與方法
            1.1 蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)的獲取
            1.2 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)
            1.3 分泌蛋白的預(yù)測(cè)
            1.4 RxLR效應(yīng)子W/Y/L序列元件的鑒定
            1.5 富含α螺旋結(jié)構(gòu)蛋白的鑒定
        2 結(jié)果與分析
            2.1 RxLR效應(yīng)子富含α螺旋結(jié)構(gòu)
            2.2 α螺旋結(jié)構(gòu)主要分布在RxLR效應(yīng)子的C端
            2.3 W/Y/L序列元件具有高度保守的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)
            2.4 C端的序列變異和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)
            2.5 不同類型效應(yīng)子的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)分析
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
    第三章 大豆疫霉侵染大豆不同組織的轉(zhuǎn)錄組分析
        1 材料與方法
            1.1 供試菌株和大豆品種
            1.2 培養(yǎng)基的配制
            1.3 大豆疫霉無性生活史階段樣品準(zhǔn)備
            1.4 大豆葉片及根部的接種及樣品準(zhǔn)備
            1.5 RNA的提取與測(cè)序
            1.6 測(cè)序序列比對(duì)及表達(dá)量分析
            1.7 基因的功能注釋
            1.8 多重序列比對(duì)及系統(tǒng)發(fā)育分析
            1.9 基因組DNA的提取
            1.10 熒光定量PCR
            1.11 大豆疫霉侵染進(jìn)程的顯微觀察
            1.12 PEG介導(dǎo)的大豆疫霉原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化技術(shù)
            1.13 CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因敲除
            1.14 PsBZPc29敲除轉(zhuǎn)化子的篩選
            1.15 PsBZPc29敲除轉(zhuǎn)化子生長(zhǎng)速率和致病性測(cè)定
        2 結(jié)果與分析
            2.1 大豆疫霉在大豆根部和葉片侵染進(jìn)程的比較
            2.2 轉(zhuǎn)錄組基本數(shù)據(jù)概述
            2.3 受侵染的大豆根部和葉片表現(xiàn)出不同的防衛(wèi)反應(yīng)
            2.4 大豆疫霉組織特異表達(dá)基因在侵染階段上調(diào)表達(dá)
            2.5 組織特異表達(dá)基因的功能富集分析
            2.6 效應(yīng)子基因具有組織特異表達(dá)模式
            2.7 碳水化合物水解酶編碼基因具有組織特異表達(dá)模式
            2.8 水平轉(zhuǎn)移基因與組織特異侵染
            2.9 敲除bZIP轉(zhuǎn)錄因子PsBZPc29影響大豆疫霉根部侵染
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
    第四章 大豆疫霉長(zhǎng)鏈非編碼RNA的鑒定及分析
        1 材料與方法
            1.1 大豆疫霉樣品準(zhǔn)備
            1.2 RNA的提取與鏈特異測(cè)序
            1.3 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的鑒定
            1.4 半定量PCR
            1.5 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 大豆疫霉lncRNAs的鑒定
            2.2 大豆疫霉lncRNAs的特征分析
            2.3 大豆疫霉lncRNAs在種間和種內(nèi)不保守
            2.4 大豆疫霉lncRNAs具有階段特異轉(zhuǎn)錄模式
            2.5 大豆疫霉lncRNAs在基因稀疏區(qū)聚集
            2.6 大豆疫霉lncRNAs周圍存在大量的效應(yīng)子編碼基因
            2.7 大豆疫霉lncRNAs和相鄰基因表達(dá)模式正相關(guān)
            2.8 大豆疫霉lncRNAs具有組織特異表達(dá)模式
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
附錄
全文總結(jié)及創(chuàng)新點(diǎn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的研究論文
致謝



本文編號(hào)：3877841