哈茨木霉E15轉(zhuǎn)錄組分析及抗松材線蟲關鍵基因家族分析
發(fā)布時間: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居菌。哈茨木霉(Trichoderma harzianum)是木霉屬中較早應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。哈茨木霉對土壤線蟲有抑制作用,但哈茨木霉對松材線蟲的毒力因子則較少有人研究。本研究通過對哈茨木霉E15進行有生物學重復的松材線蟲處理,并在無菌環(huán)境下對處理的菌絲樣品進行了取樣和轉(zhuǎn)錄組測序分析。通過對轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析挖掘,找到差異表達基因。并進一步篩選出了可能與哈茨木霉抗松材線蟲反應有關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)利用生物信息學方法對上述兩個家族的基因進行分析。實驗主要得出以下結(jié)論:1 本次轉(zhuǎn)錄組測序的6個樣品組共測得clean reads的條數(shù)為502953500,共得到75.45G的測序數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)錄組測序數(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)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】: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)錄組測序和生物信息學
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 實驗材料
2.1.1 儀器設備
2.1.2 實驗培養(yǎng)基
2.1.3 供試菌種
2.2 實驗方法
2.2.1 供試木霉平板的準備和線蟲的培養(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
2.2.5 基因功能注釋
2.2.6 基因表達定量
2.2.7 差異表達基因分析
2.2.8 差異表達基因富集分析
2.2.9 差異表達基因的qRT-PCR驗證
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 測序數(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結(jié)果
2.3.3 基因表達量分析
2.3.4 差異表達基因篩選
2.3.5 GO富集分析
2.3.6 KEGG富集分析
2.3.7 關鍵差異表達基因的篩選
2.3.8 qRT-PCR的驗證分析
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及系統(tǒng)發(fā)育樹構建
3.1.3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因結(jié)構分析
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及位點分析
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序列比對級系統(tǒng)發(fā)育樹構建
4.1.3 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因結(jié)構分析
4.1.4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白基序鑒定
4.1.5 同源建模法預測哈茨木霉乙醇脫氫酶蛋白三級結(jié)構
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
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)三級結(jié)構預測
4.3 討論
結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序生物信息學分析的研究進展[J]. 宋尚橋,馬圍圍,張超龍,曾素先,孫翠翠,李鑫,嚴瑾,黎宗強. 中國畜牧獸醫(yī). 2020(02)
[2]松材線蟲病在中國的流行現(xiàn)狀、防治技術與對策分析[J]. 葉建仁. 林業(yè)科學. 2019(09)
[3]木霉不同施用方式對黃瓜幼苗質(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,臺蓮梅,曲虹云. 中國生物防治學報. 2019(03)
[4]哈茨木霉菌BM6對小麥白粉病的防治研究[J]. 孫艷秋,謝婷婷,姚遠,高增貴. 中國植保導刊. 2019(01)
[5]生物信息學研究進展[J]. 李洪東,朱曉姝,王建新. 玉林師范學院學報. 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展[J]. 張計育,王剛,黃勝男,宣繼萍,賈曉東,郭忠仁. 中國農(nóng)學通報. 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7種植物病原菌的生防機制研究[J]. 郎劍鋒,孔凡彬,石明旺,楊洪生. 河南科技學院學報(自然科學版). 2013(05)
[9]哈茨木霉對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. 中國生物防治學報. 2012(04)
[10]高通量轉(zhuǎn)錄組測序的數(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. 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 2017
[2]利用轉(zhuǎn)錄組測序技術對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 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研究[D]. 李曹龍.石河子大學 2014
本文編號:3021969
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】: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)錄組測序和生物信息學
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 實驗材料
2.1.1 儀器設備
2.1.2 實驗培養(yǎng)基
2.1.3 供試菌種
2.2 實驗方法
2.2.1 供試木霉平板的準備和線蟲的培養(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
2.2.5 基因功能注釋
2.2.6 基因表達定量
2.2.7 差異表達基因分析
2.2.8 差異表達基因富集分析
2.2.9 差異表達基因的qRT-PCR驗證
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 測序數(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結(jié)果
2.3.3 基因表達量分析
2.3.4 差異表達基因篩選
2.3.5 GO富集分析
2.3.6 KEGG富集分析
2.3.7 關鍵差異表達基因的篩選
2.3.8 qRT-PCR的驗證分析
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及系統(tǒng)發(fā)育樹構建
3.1.3 哈茨木霉枯草桿菌蛋白酶家族基因結(jié)構分析
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及位點分析
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序列比對級系統(tǒng)發(fā)育樹構建
4.1.3 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族基因結(jié)構分析
4.1.4 哈茨木霉乙醇脫氫酶家族蛋白基序鑒定
4.1.5 同源建模法預測哈茨木霉乙醇脫氫酶蛋白三級結(jié)構
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
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)三級結(jié)構預測
4.3 討論
結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序生物信息學分析的研究進展[J]. 宋尚橋,馬圍圍,張超龍,曾素先,孫翠翠,李鑫,嚴瑾,黎宗強. 中國畜牧獸醫(yī). 2020(02)
[2]松材線蟲病在中國的流行現(xiàn)狀、防治技術與對策分析[J]. 葉建仁. 林業(yè)科學. 2019(09)
[3]木霉不同施用方式對黃瓜幼苗質(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,臺蓮梅,曲虹云. 中國生物防治學報. 2019(03)
[4]哈茨木霉菌BM6對小麥白粉病的防治研究[J]. 孫艷秋,謝婷婷,姚遠,高增貴. 中國植保導刊. 2019(01)
[5]生物信息學研究進展[J]. 李洪東,朱曉姝,王建新. 玉林師范學院學報. 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展[J]. 張計育,王剛,黃勝男,宣繼萍,賈曉東,郭忠仁. 中國農(nóng)學通報. 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7種植物病原菌的生防機制研究[J]. 郎劍鋒,孔凡彬,石明旺,楊洪生. 河南科技學院學報(自然科學版). 2013(05)
[9]哈茨木霉對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. 中國生物防治學報. 2012(04)
[10]高通量轉(zhuǎn)錄組測序的數(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. 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 2017
[2]利用轉(zhuǎn)錄組測序技術對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 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研究[D]. 李曹龍.石河子大學 2014
本文編號:3021969
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiyingongcheng/3021969.html
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