哈茨木霉E15轉(zhuǎn)錄組分析及抗松材線蟲關(guān)鍵基因家族分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-07 08:32
木霉屬(Trichoderma spp.)真菌是一類廣泛存在于森林、草地、農(nóng)田等潮濕生境的土壤習(xí)居菌。哈茨木霉(Trichoderma harzianum)是木霉屬中較早應(yīng)用于生物防治的菌種。松樹萎蔫病是由松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus)引起的會(huì)造成松屬植物快速枯死的毀滅性病害。該病害現(xiàn)已給我國林業(yè)造成了重大損失。哈茨木霉對(duì)土壤線蟲有抑制作用,但哈茨木霉對(duì)松材線蟲的毒力因子則較少有人研究。本研究通過對(duì)哈茨木霉E15進(jìn)行有生物學(xué)重復(fù)的松材線蟲處理,并在無菌環(huán)境下對(duì)處理的菌絲樣品進(jìn)行了取樣和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析。通過對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析挖掘,找到差異表達(dá)基因。并進(jìn)一步篩選出了可能與哈茨木霉抗松材線蟲反應(yīng)有關(guān)的枯草桿菌蛋白酶家族(peptidase S8)基因、和乙醇脫氫酶基因。后續(xù)利用生物信息學(xué)方法對(duì)上述兩個(gè)家族的基因進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)主要得出以下結(jié)論:1 本次轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的6個(gè)樣品組共測(cè)得clean reads的條數(shù)為502953500,共得到75.45G的測(cè)序數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)與哈茨木霉參考基因組的最低unique map率高于90%,表明E15菌種與參考基因組親緣...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 木霉屬
1.3 哈茨木霉生防作用
1.4 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和生物信息學(xué)
1.5 枯草桿菌蛋白酶基因家族的研究現(xiàn)狀
1.5.1 絲氨酸蛋白酶
1.5.2 枯草桿菌蛋白酶Peptidase S8家族
1.5.3 枯草桿菌蛋白酶家族基因的研究現(xiàn)狀
1.6 乙醇脫氫酶基因家族及其研究現(xiàn)狀
1.6.1 乙醇脫氫酶家族介紹
1.7 研究目的
1.8 課題來源
2 哈茨木霉E15在松材線蟲處理下的轉(zhuǎn)錄組研究
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 儀器設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基
2.1.3 供試菌種
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 供試木霉平板的準(zhǔn)備和線蟲的培養(yǎng)
2.2.2 線蟲處理和取樣
2.2.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和cDNA文庫的建立
2.2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與哈茨木霉基因組數(shù)據(jù)比對(duì)
2.2.5 基因功能注釋
2.2.6 基因表達(dá)定量
2.2.7 差異表達(dá)基因分析
2.2.8 差異表達(dá)基因富集分析
2.2.9 差異表達(dá)基因的qRT-PCR驗(yàn)證
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量
2.3.2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與哈茨木霉基因組比對(duì)結(jié)果
2.3.3 基因表達(dá)量分析
2.3.4 差異表達(dá)基因篩選
2.3.5 GO富集分析
2.3.6 KEGG富集分析
2.3.7 關(guān)鍵差異表達(dá)基因的篩選
2.3.8 qRT-PCR的驗(yàn)證分析
2.4 討論
3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因生物信息學(xué)綜合分析
3.1 材料和方法
3.1.1 基因鑒定及基因序列獲取
3.1.2 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶多序列比對(duì)及系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
3.1.3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
3.1.4 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因順式作用原件分析
3.1.5 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族蛋白多序列比對(duì)及蛋白基序鑒定
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶基因鑒定
3.2.2 枯草桿菌蛋白酶家族系統(tǒng)發(fā)生分析
3.2.3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
3.2.4 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族蛋白多序列比對(duì)及位點(diǎn)分析
3.2.5 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族蛋白基序分析
3.2.6 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因順式作用原件分析
3.3 討論
4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因綜合分析
4.1 材料和方法
4.1.1 基因鑒定及基因序列獲取
4.1.2 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白對(duì)序列比對(duì)級(jí)系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
4.1.3 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
4.1.4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白基序鑒定
4.1.5 同源建模法預(yù)測(cè)哈茨木霉乙醇脫氫酶蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因鑒定
4.2.2 乙醇脫氫酶家族蛋白系統(tǒng)發(fā)育分析
4.2.3 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
4.2.4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白氨基酸多序列比對(duì)
4.2.5 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白基序分析
4.2.6 哈茨木霉乙醇脫氫酶蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
4.3 討論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序生物信息學(xué)分析的研究進(jìn)展[J]. 宋尚橋,馬圍圍,張超龍,曾素先,孫翠翠,李鑫,嚴(yán)瑾,黎宗強(qiáng). 中國畜牧獸醫(yī). 2020(02)
[2]松材線蟲病在中國的流行現(xiàn)狀、防治技術(shù)與對(duì)策分析[J]. 葉建仁. 林業(yè)科學(xué). 2019(09)
[3]木霉不同施用方式對(duì)黃瓜幼苗質(zhì)量特性及枯萎病防效的影響[J]. 王依純,廉華,馬光恕,李梅,高長敏,臺(tái)蓮梅,曲虹云. 中國生物防治學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]哈茨木霉菌BM6對(duì)小麥白粉病的防治研究[J]. 孫艷秋,謝婷婷,姚遠(yuǎn),高增貴. 中國植保導(dǎo)刊. 2019(01)
[5]生物信息學(xué)研究進(jìn)展[J]. 李洪東,朱曉姝,王建新. 玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]乙醇脫氫酶基因家族在植物抵抗非生物脅迫過程中的作用研究進(jìn)展[J]. 張計(jì)育,王剛,黃勝男,宣繼萍,賈曉東,郭忠仁. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2015(10)
[7]世界松材線蟲病發(fā)生概況及防治措施[J]. 何龍喜,吉靜,邱秀文,張林平. 林業(yè)科技開發(fā). 2014(03)
[8]哈茨木霉對(duì)7種植物病原菌的生防機(jī)制研究[J]. 郎劍鋒,孔凡彬,石明旺,楊洪生. 河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[9]哈茨木霉對(duì)接種尖孢鐮刀菌后黃瓜根系次生代謝物的影響[J]. 劉愛榮,陳雙臣,晉文娟,于貝貝,王鳳華,賀超興. 中國生物防治學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的數(shù)據(jù)分析與基因發(fā)掘[J]. 周華,張新,劉騰云,余發(fā)新. 江西科學(xué). 2012(05)
碩士論文
[1]擬南芥乙醇脫氫酶ADH的抗病性功能研究[D]. 魏云竹.蘭州大學(xué) 2017
[2]利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)對(duì)羅伯茨綠僵菌可變剪接事件的研究[D]. 朱建宇.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]產(chǎn)高溫蛋白酶菌株的篩選及蛋白酶基因的克隆與表達(dá)研究[D]. 李曹龍.石河子大學(xué) 2014
本文編號(hào):3021969
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 木霉屬
1.3 哈茨木霉生防作用
1.4 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和生物信息學(xué)
1.5 枯草桿菌蛋白酶基因家族的研究現(xiàn)狀
1.5.1 絲氨酸蛋白酶
1.5.2 枯草桿菌蛋白酶Peptidase S8家族
1.5.3 枯草桿菌蛋白酶家族基因的研究現(xiàn)狀
1.6 乙醇脫氫酶基因家族及其研究現(xiàn)狀
1.6.1 乙醇脫氫酶家族介紹
1.7 研究目的
1.8 課題來源
2 哈茨木霉E15在松材線蟲處理下的轉(zhuǎn)錄組研究
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 儀器設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基
2.1.3 供試菌種
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 供試木霉平板的準(zhǔn)備和線蟲的培養(yǎng)
2.2.2 線蟲處理和取樣
2.2.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和cDNA文庫的建立
2.2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與哈茨木霉基因組數(shù)據(jù)比對(duì)
2.2.5 基因功能注釋
2.2.6 基因表達(dá)定量
2.2.7 差異表達(dá)基因分析
2.2.8 差異表達(dá)基因富集分析
2.2.9 差異表達(dá)基因的qRT-PCR驗(yàn)證
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量
2.3.2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與哈茨木霉基因組比對(duì)結(jié)果
2.3.3 基因表達(dá)量分析
2.3.4 差異表達(dá)基因篩選
2.3.5 GO富集分析
2.3.6 KEGG富集分析
2.3.7 關(guān)鍵差異表達(dá)基因的篩選
2.3.8 qRT-PCR的驗(yàn)證分析
2.4 討論
3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因生物信息學(xué)綜合分析
3.1 材料和方法
3.1.1 基因鑒定及基因序列獲取
3.1.2 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶多序列比對(duì)及系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
3.1.3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
3.1.4 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因順式作用原件分析
3.1.5 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族蛋白多序列比對(duì)及蛋白基序鑒定
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶基因鑒定
3.2.2 枯草桿菌蛋白酶家族系統(tǒng)發(fā)生分析
3.2.3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
3.2.4 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族蛋白多序列比對(duì)及位點(diǎn)分析
3.2.5 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族蛋白基序分析
3.2.6 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因順式作用原件分析
3.3 討論
4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因綜合分析
4.1 材料和方法
4.1.1 基因鑒定及基因序列獲取
4.1.2 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白對(duì)序列比對(duì)級(jí)系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
4.1.3 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
4.1.4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白基序鑒定
4.1.5 同源建模法預(yù)測(cè)哈茨木霉乙醇脫氫酶蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因鑒定
4.2.2 乙醇脫氫酶家族蛋白系統(tǒng)發(fā)育分析
4.2.3 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因結(jié)構(gòu)分析
4.2.4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白氨基酸多序列比對(duì)
4.2.5 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白基序分析
4.2.6 哈茨木霉乙醇脫氫酶蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
4.3 討論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序生物信息學(xué)分析的研究進(jìn)展[J]. 宋尚橋,馬圍圍,張超龍,曾素先,孫翠翠,李鑫,嚴(yán)瑾,黎宗強(qiáng). 中國畜牧獸醫(yī). 2020(02)
[2]松材線蟲病在中國的流行現(xiàn)狀、防治技術(shù)與對(duì)策分析[J]. 葉建仁. 林業(yè)科學(xué). 2019(09)
[3]木霉不同施用方式對(duì)黃瓜幼苗質(zhì)量特性及枯萎病防效的影響[J]. 王依純,廉華,馬光恕,李梅,高長敏,臺(tái)蓮梅,曲虹云. 中國生物防治學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]哈茨木霉菌BM6對(duì)小麥白粉病的防治研究[J]. 孫艷秋,謝婷婷,姚遠(yuǎn),高增貴. 中國植保導(dǎo)刊. 2019(01)
[5]生物信息學(xué)研究進(jìn)展[J]. 李洪東,朱曉姝,王建新. 玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]乙醇脫氫酶基因家族在植物抵抗非生物脅迫過程中的作用研究進(jìn)展[J]. 張計(jì)育,王剛,黃勝男,宣繼萍,賈曉東,郭忠仁. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2015(10)
[7]世界松材線蟲病發(fā)生概況及防治措施[J]. 何龍喜,吉靜,邱秀文,張林平. 林業(yè)科技開發(fā). 2014(03)
[8]哈茨木霉對(duì)7種植物病原菌的生防機(jī)制研究[J]. 郎劍鋒,孔凡彬,石明旺,楊洪生. 河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[9]哈茨木霉對(duì)接種尖孢鐮刀菌后黃瓜根系次生代謝物的影響[J]. 劉愛榮,陳雙臣,晉文娟,于貝貝,王鳳華,賀超興. 中國生物防治學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的數(shù)據(jù)分析與基因發(fā)掘[J]. 周華,張新,劉騰云,余發(fā)新. 江西科學(xué). 2012(05)
碩士論文
[1]擬南芥乙醇脫氫酶ADH的抗病性功能研究[D]. 魏云竹.蘭州大學(xué) 2017
[2]利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)對(duì)羅伯茨綠僵菌可變剪接事件的研究[D]. 朱建宇.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]產(chǎn)高溫蛋白酶菌株的篩選及蛋白酶基因的克隆與表達(dá)研究[D]. 李曹龍.石河子大學(xué) 2014
本文編號(hào):3021969
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