【摘要】：鏈霉菌FT05W(Streptomyces sp.FT05W)和ZEA17I(Streptomyces sp.ZEA17I)是兩株對煙草黑脛病等土傳真菌病害具有良好拮抗作用的生防放線菌。為了明確其系統(tǒng)進化關(guān)系,本研究應(yīng)用了多位點序列分析的方法,對16S rDNA,gyrB、rpoB、atpD和recA五個基因進行擴增測序,利用上述基因序列與56個參考鏈霉菌菌株序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果顯示鏈霉菌FT05W在親緣關(guān)系上與S.griseoplaus近緣;鏈霉菌ZEA17I是與S.griseobrunneus近緣。為了進一步探索兩個菌株的生物學(xué)功能,本研究分別利用Miseq PE300和Illumina Hiseq測序平臺對鏈霉菌FT05W、ZEA17I進行全基因組測序。結(jié)果表明,從鏈霉菌FT05W中共獲得6914188個reads,平均序列長度為301 bp;其中reads1 91.60%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于20(Q20),reads1 82.94%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于30(Q30),reads283.99%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于20(Q20),reads2 72.00%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于30(Q30);reads1 N堿基的數(shù)目為130 bp,reads2 N堿基的數(shù)目為74 bp;reads1的GC含量為63.99%,reads2的GC含量為64.79%;通過SPAdes軟件對序列進行拼接共得1836個contigs,其基因組全長為7699129 bp,預(yù)測出7434個蛋白編碼基因(GenBank登錄號:NZ_QGMR00000000)。另外,鏈霉菌ZEA17I共共獲得5915444個reads,平均序列長度和鏈霉菌FT05W近似;其中reads1 89.98%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于20(Q20),reads1 78.71%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于30(Q30),reads2 73.26%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于20(Q20),reads2 57.93%的堿基序列測序質(zhì)量值都高于30(Q30);reads1 N堿基的數(shù)目為36 bp,reads2 N堿基的數(shù)目為571 bp;reads1的GC含量為66.93%,reads2的GC含量為68.46%;通過SPAdes軟件的拼接,得到1956個contigs,基因組全長為7526731bp,預(yù)測出6881個蛋白編碼基因(GenBank登錄號:NZ_QGMS01000000)。了解全基因組序列不僅對基因功能研究有著很大的促進作用,而且還能為物種間的相互作用、比較基因組學(xué)等更多的生物基礎(chǔ)研究提供相關(guān)信息,此外,通過全基因組測序促進了生防鏈霉菌菌基因功能與生物學(xué)特性相關(guān)研究。此外,本研究還從對兩個基因組進行了基因組注釋、基因功能分類、比較基因組學(xué)、構(gòu)建數(shù)據(jù)庫等相關(guān)生物信息學(xué)分析。其中,在鏈霉菌FT05W中共鑒定出8個幾丁質(zhì)酶家族基因,其中ChiD、ChiO、ChiP為新發(fā)現(xiàn)基因,鏈霉菌ZEA17I中鑒定出10個幾丁質(zhì)酶家族基因,其中ChiD、ChiI、ChiQ、ChiT為新發(fā)現(xiàn)基因。利用Mega 6.0構(gòu)建出的相關(guān)幾丁質(zhì)酶家族基因的系統(tǒng)發(fā)育樹表明,鏈霉菌FT05W有6個18家族幾丁質(zhì)酶基因,2個19家族基因;鏈霉菌ZEA17I有9個18家族幾丁質(zhì)酶基因,1個19家族基因。幾丁質(zhì)酶能夠分解真菌細胞壁的幾丁質(zhì),為鏈霉菌防控植物病害的重要機理之一。隨后,利用Protparam等多種軟件對鏈霉菌FT05W、ZEA17I的幾丁質(zhì)酶家族基因進行了進一步的生物信息學(xué)分析。最后,對鏈霉菌FT05W中幾丁質(zhì)酶家族基因ChiA、ChiB、ChiC、ChiD、ChiN、ChiO、ChiP進行了實時熒光定量分析,6個18家族基因的相對表達水平均高于19家族基因,其中ChiD的相對表達量最高。最后,以天藍色鏈霉菌msiK、dasD及ChiR基因作為參考,從基因組序列中查找鏈霉菌FT05W的的幾丁質(zhì)酶候選調(diào)控因子,確認了misK基因的存在,并且進行了misK基因敲除載體的嘗試,為后續(xù)調(diào)控因子的調(diào)控效率研究奠定了一定的理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

18：分支點上的數(shù)字為 Bootstrap 值，代表分類單位被聚在一起的幾率；比例尺顯示水平線的長度，代表堿基替換數(shù)。ote:The numbers of nodes indicate bootstrap values, and represent the percentages of 1000 bootstrap replications in which the taxhe right are placed together. The scale bar represents the horizontal branch lengths and the number of substitutions per nucleoosition.圖 6 鏈霉菌 FT05W、ZEA17I 與已知 55 個鏈霉菌基于 4 個看家基因和 16S rDNA 的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系圖Fig 6. Phylogenetic relationship between streptomyces sp.FT05W ,streptomyces sp.ZEA17I and known 55幾丁質(zhì)酶家族基因的鑒定最新研究表明，僅使用 16S rDNA 基因序列不足將鏈霉菌屬鑒定到種，，因此我們使用了 16S rDNA 及四個鏈霉菌屬看家基因FT05W 和 ZEA17I 進 行 了 多 位 點 序 列 分 析 。 利 用 Streptomyces MLSA

1 M鏈霉菌 Streptomyces sp. FT05W；M：Mark圖 7 基因組電泳檢測horesis pattern of Streptomyces sp. F組測序質(zhì)量分析組 測 序 數(shù) 據(jù) 量 為，reads1 91.60%的堿基測測序質(zhì)量值都在 30（Q3Q20）以上，reads2 61.0 N 堿基的數(shù)目為 130 bp， 63.99 %，reads2 的 GC
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S476.1

【參考文獻】

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本文編號：2642404