收藏本站
《中国农业科学院》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大丽轮枝菌不同毒力菌株全基因组测序及重测序分析

陈相永  
【摘要】:黄萎病是一种世界范围内的植物维管束病害。它导致多种经济、食用作物黄化萎蔫,严重时作物质量、产量下降甚至绝收。在我国,大丽轮枝菌是棉花黄萎病的主要病原菌。因对其致病机制了解的尚不够深入,至今没有科学有效的治理方法,是棉花保质保量需要克服的重要问题。本研究利用新一代高通量测序技术对高毒力菌株VDG1和低毒力菌株VDG2进行全基因组测序,组装结果显示两株菌基因组大小分别为32.47Mb和34.19Mb。综合利用同源注释和从头注释的方法对两株菌进行基因预测,分别获得9564和9732个完整的基因编码序列。基因功能的注释显示两株菌在细胞壁降解酶类相对其他植物病原菌得到显著扩增,推测与该菌广谱的寄主范围相关。两株菌在分泌蛋白、蛋白传输系统以及小分子富含半胱氨酸蛋白,转录因子的预测结果显示两株菌间存在细微的差异;转座子的数量与类型在两株菌间差异较大,可能在种内基因组的变化中起到重要的作用,从而对菌株间毒力的差异做出贡献。基因集的同源性分析结合基因在染色体上的定位我们分别得到VDG1特异的81个基因和VDG2特异的138个基因。通过分析两株菌间的特异基因在不同毒力菌株间的分布,我们推测此两株菌间的特异基因差异很可能是造成两株菌毒力差异的重要原因。对高毒力菌株VDG1的特异基因VDG1S_013、VDG1S_037以及VDG1中24个特异基因组成的染色体片段SCAFFOLD12的靶向敲除得到的突变体株致病力明显下降。 我们对78株不同毒力多菌株的重测序结果分别以VDG1和VDG2作为参照基因组序列进行分析。基于SNP构建的种群系统发生树显示重测序的78株病原菌分为进化上关系不同的两组,一组基因型接近VDG1,包含61株病原菌,平均病情指数56.13,;另外17株菌则与VDG2菌株呈现进化上关系较近,平均病情指数31.56;统计分析显示两组菌致病指数组间分布差异显著,而且低毒力菌群在我国的分布呈现出地域性特点。两组菌群间PAV基因涵盖了参照菌株VDG1和VDG2的特异基因,在两组菌间的分布显示这些特异基因是两组间的分化和毒力分布差异的重要因素。统计分析显示以VDG1为参照的两组群菌株间PAV基因240个中有53个明显与菌株毒力变异相关(R20.25,P0.01),并且在基因组上形成包括SCAFFOLD12在内的6个基因簇。6个基因簇的缺失突变体菌株中,△SCAFFOLD12和△SCAFFOLD272相对于野生型菌株VDG1毒力下降明显。缺少VDG1基因组片段SCAFFOLD12和SCAFFOLD272的菌株绝大多数为非落叶型菌株,菌株毒力较低,多分布在黄河流域以北。这或许意味着基因组片段SCAFFOLD12和SCAFFOLD272所包含基因功能影响到菌株毒力和环境的适应能力。同时我们观察到与VDG1一组的61株菌种58株属于落叶型菌株;同时另一组与VDG2近缘的17株菌中,有14株属于非落叶型菌株。这意味着我国毒力较强的落叶型菌株在种群分布中占有优势。 本研究基于相同环境下致病力不同的黄萎病菌的基因组比较分析,结合多菌株重测序的信息学分析,从毒力强弱不同的菌株关联基因组差异,寻找影响致病力强弱大部分致病性基因以及致病基因在不同毒力菌株基因组上的分布。由此深入了解黄萎病不同基因型种群在我国的分布状况并挖掘新的致病关键基因,为寻找合适抗源材料培育高抗品种打下理论基础,为进一步对黄萎病菌的科学治理建立了基因组学平台。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S432.44

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓树梓;王永山;王风良;金中时;;棉花黄萎病频繁重发原因分析及可持续控制对策[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年07期
2 章元寿;王建新;周明国;;大丽轮枝菌毒素的多糖组份对棉花致萎作用的研究[J];真菌学报;1991年02期
3 章元寿;王建新;方中达;;大丽轮枝菌毒素的脂肪组分对棉花致萎活性研究[J];真菌学报;1992年03期
4 杨华;蔡立旺;潘群斌;陈建平;施庆华;张萼;王海洋;陈丽萌;杨明凤;霍金泉;;棉花黄萎病研究进展浅述[J];江西棉花;2006年06期
5 邹亚飞,简桂良,马存;棉花枯、黄萎病菌营养亲和性研究进展[J];棉花学报;2004年03期
6 李艳;杨家荣;;土壤棉花黄萎病菌致病力分化的初步研究[J];棉花学报;2007年04期
7 杨家荣,杨之为;加强棉花黄萎病防治的建议[J];陕西农业科学;1997年06期
8 杨家荣,赵小明;棉花黄萎病菌的遗传变异[J];西北农业大学学报;1999年03期
9 邵家丽;缪卫国;刘海洋;倪萌;努尔孜亚;乔子辰;尚衍强;;新疆主要棉区棉花黄萎病菌致病力分化及其遗传多样性分析[J];新疆农业科学;2009年01期
10 简桂良,卢美光,仇家山,王凤行,张洪成;棉花黄萎病防治策略[J];中国植保导刊;2004年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李凤瑞;史加亮;杨秀凤;;棉花抗黄萎病研究进展及前景展望[J];山东农业科学;2009年09期
2 张子俊;张元亮;;棉花黄萎病拮抗菌发酵条件的初步研究[J];安徽农学通报;2006年11期
3 张子俊;张元亮;;棉花黄萎病拮抗细菌LC105菌株的发酵条件研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年01期
4 纪文飞;高智谋;曹君;邹艳;杜雷;陈伟;;棉花黄萎病菌菌丝生长和产孢量的影响因素研究[J];安徽农业科学;2006年17期
5 雷白时;姜军坡;王伟;张冬冬;王全;朱宝成;;棉花黄萎病拮抗细菌7-30菌株的筛选与鉴定[J];安徽农业科学;2009年02期
6 陈文霞;张莉;;AFLP技术在植物病原真菌研究上的应用[J];安徽农业科学;2009年14期
7 田海华;陆新德;PREM Kharbanda;郭利红;;新疆线椒黄萎病的初步研究[J];北方园艺;2010年01期
8 赵志泉;赤国彤;孟庆芳;杨文香;张汀;刘大群;;玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63有效成分的初步提取与纯化[J];河北农业大学学报;2007年01期
9 雷白时;张冬冬;王全;姜军坡;王伟;朱宝成;;大丽轮枝菌拮抗细菌多粘芽孢杆菌7-4菌株发酵产抗菌蛋白条件的优化[J];河北农业大学学报;2009年04期
10 杨昶;郭旺珍;张天真;;陆地棉抗黄萎病、纤维品质和产量等农艺性状的QTL定位[J];分子植物育种;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 刘爱玉;周仲华;王仁祥;李瑞莲;陈金湘;;抗虫杂交棉纤维品质生态效应及聚类分析[A];中国棉花学会2005年年会暨青年棉花学术研讨会论文汇编[C];2005年
2 师维军;吾实尔江;徐利民;危晓薇;黄全生;;转基因抗黄萎病早熟陆地棉种质资源创新研究[A];中国棉花学会2007年年会论文汇编[C];2007年
3 刘朝辉;董顺文;王军;何洪波;;几个抗螨、抗蚜棉花种质资源的RAPD分析[A];中国棉花学会2008年年会论文汇编[C];2008年
4 肖松华;刘剑光;狄佳春;许乃银;陈旭升;;我国棉花抗病育种研究[A];中国棉花学会2004年年会论文汇编[C];2004年
5 简桂良;卢美光;孙涛;杨伟;陈大军;;阳光消毒对棉花枯萎病和黄萎病影响的初步研究[A];农业生物灾害预防与控制研究[C];2005年
6 简桂良;卢美光;齐放军;;我国转基因抗虫棉抗黄萎病育种新进展[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
7 徐志;段霞瑜;周益林;王宗华;鲁国东;;DNA分子标记在植物病原真菌遗传多样性中的应用研究[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
8 简桂良;卢美光;王凤行;齐放军;;我国棉花黄萎病综合防治技术研究进展[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
9 简桂良;齐放军;张文蔚;;棉花抗黄萎病品种选育策略的思考[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈兵;基于多平台棉花黄萎病的遥感监测研究[D];石河子大学;2010年
2 谢成建;棉花在黄萎病菌侵染早期的蛋白质组及表达谱分析[D];西南大学;2011年
3 刘坤;海岛棉ERF族B3和B1亚组转录因子基因的克隆与特征研究[D];中国农业科学院;2011年
4 田李;大丽轮枝菌基因敲除体系的建立及分泌蛋白初步分析[D];中国农业科学院;2011年
5 付洁;苹果黑星病菌遗传多样性及其快速分子检测研究[D];西北农林科技大学;2011年
6 缪卫国;转hpa1_(Xoo)基因棉花抗病虫防卫反应与全基因组转录谱分析及棉花角斑病菌hpa_(Xm)基因的功能[D];南京农业大学;2009年
7 李俊华;施用微生物有机肥调控棉花黄萎病土壤微生物区系及效应研究[D];南京农业大学;2011年
8 王忠;黄萎病菌侵染过程中野生茄子托鲁巴姆的响应机制及病程相关基因的分离与表达分析[D];南京农业大学;2009年
9 伏颖;烟草靶斑病菌遗传分化、侵染特性及致病机理研究[D];沈阳农业大学;2011年
10 黄云;植物锈菌的锈生座孢属(Tuberculina)重寄生菌及寄主的研究[D];四川农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史认辉;棉花抗黄萎病鉴定技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 梁亚军;新疆棉花黄萎病抗性遗传分析及分子标记筛选[D];新疆农业大学;2010年
3 张涛;石河子地区葡萄烂果病的研究[D];石河子大学;2010年
4 王飞;生物有机肥和拮抗细菌防治棉花黄萎病的生物效应研究[D];石河子大学;2010年
5 王晓光;棉花枯萎病菌致病力分化及遗传多样性研究[D];河北农业大学;2011年
6 李成翠;棉花黄萎病抗菌肽基因的克隆与表达研究[D];河北农业大学;2011年
7 韩松;内生细菌对棉花枯黄萎病的拮抗机制[D];塔里木大学;2011年
8 赵鸣;山东省主要棉区棉花黄萎病菌致病力分化及其生物学特性的研究[D];山东农业大学;2010年
9 张兴居;棉花新种质鲁HB22黄萎病抗性、产量和纤维品质的分子标记[D];山东农业大学;2011年
10 尹志新;我国棉花黄萎病菌遗传多样性分析[D];中国农业科学院;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王清和,吴洵耻,吴传德,潘大陆,胡茂荣;山东省棉花黄萎病菌生理型鉴定(一)——鉴定技术试验[J];山东农业科学;1980年01期
2 马峙英,王省芬,张桂寅,刘占国,李兴红,刘叔倩,吴立强,孙济中,刘金兰;棉花黄萎病不同致病群菌系在河北省的分布[J];河北农业大学学报;1998年03期
3 徐显;棉花抗黄萎病育种研究现状及对策[J];河北农业科学;2004年02期
4 赵爱玲,项海兰;落叶型黄萎病在我市发生严重[J];湖北植保;1997年02期
5 刘西剑,陈长永;湖北省棉花黄萎病菌菌系致病力测定[J];华中农业大学学报;1989年03期
6 冉鸿昌,肖炎农,姜道宏,李国庆;湖北省棉花黄萎病菌致病力分化和遗传多样性分析[J];华中农业大学学报;2005年05期
7 高明奇,王录琪,马俊超;棉花枯、黄萎病的发生现状及其防治[J];河南职业技术师范学院学报;2004年02期
8 林玲,张爱香,陈志石,顾本康,王跃;江苏省棉花黄萎病菌培养特性与致病力的相关性研究[J];江苏农业科学;2005年02期
9 章元寿;王建新;刘经芬;方中达;;大丽轮枝菌毒素的分离、提纯及生物测定[J];真菌学报;1989年02期
10 章元寿;王建新;周明国;;大丽轮枝菌毒素的多糖组份对棉花致萎作用的研究[J];真菌学报;1991年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆家云,佘长福,鞠里红;大丽轮枝菌在辣椒上致病力的分化[J];植物病理学报;1984年04期
2 R. J. Green,Jr;左田夫;;影响棉花黄蒌病菌小菌核的土壤因素[J];陕西农业科学;1982年04期
3 王树香;王伟;李术娜;王全;李红亚;朱宝成;;大丽轮枝菌拮抗细菌枯草芽孢杆菌8-28菌株产芽孢条件优化[J];湖北农业科学;2009年06期
4 顾本康;夏正俊;陆迅;李经仪;吴蔼民;;江苏省大丽轮枝菌(Verticillum dahliae)营养体亲和性研究[J];棉花学报;1993年02期
5 王世英;王占利;李术娜;姜军坡;朱宝成;;大丽轮枝菌拮抗细菌HMB-1005菌株的鉴定[J];河南农业科学;2009年05期
6 肖蕊;余真真;Elsharawy AA;魏锋;杨家荣;;土壤中棉花黄萎病菌SYBR Green Ⅰ荧光RT-PCR定量检测技术研究[J];菌物学报;2011年04期
7 夏正俊,顾本康,李经仪,陈春泉;土壤中棉花黄萎病菌分离法之一[J];江苏农业学报;1991年03期
8 燕海潮;曾来涛;郭晓军;胖铁良;李术娜;朱宝成;;大丽轮枝菌颉颃细菌2-14菌株的鉴定[J];畜牧与饲料科学;2009年04期
9 鲍绍文;陶万强;田呈明;;黄栌与大丽轮枝菌互作的组织病理学变化[J];林业科学;2011年02期
10 周兆华,陈兆夏,张天真,潘家驹,蒋伟民;棉花抗黄萎病育种中鉴定菌株的选择[J];南京农业大学学报;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡小平;杨继娟;张吉光;朱荷琴;杨家荣;;矿物油室温保存大丽轮枝菌的存活率及其致病性[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 李世访;;生命科学面临的最大的挑战是“令人大失所望”[A];新观点新学说学术沙龙文集2:生命科学的思考与畅想[C];2006年
3 闻玉梅;;微生物基因组研究的机遇与挑战[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
4 陈士林;;本草基因组计划与中药资源前沿研究[A];全国第9届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2010年
5 许勇;张海英;郭绍贵;宫国义;;西瓜基因组学研究与全基因组测序计划[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
6 林峰;曾爱平;杨恩;林海燕;郑昌华;陈弘;李桦;李旭阳;郁明素;杨宁敏;金大智;余光创;伯晓晨;文思远;王升启;;WLL株博卡病毒(Bocavirus)基因组测序及生物信息学分析(包含小儿博卡病毒(Bocavirus)感染的临床与实验研究)[A];2006(第三届)江浙沪儿科学术会议暨浙江省儿科学术年会论文汇编[C];2006年
7 戚亭;崔尚金;张超范;;两株猪细小病毒分离株的分子特征分析[A];中国畜牧兽医学会动物传染病学分会第三届猪病防控学术研讨会论文集[C];2008年
8 戚亭;崔尚金;张超范;;两株猪细小病毒分离株的分子特征分析[A];中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会成立大会暨第一次学术研讨会论文集[C];2008年
9 林峰;曾爱平;杨恩;林海燕;郑昌华;陈弘;李桦;李旭阳;郁明素;杨宁敏;金大智;余光创;伯晓晨;文思远;王升启;;WLL株博卡病毒(Bocavirus)基因组测序及生物信息学分析[A];浙江省中西医结合学会儿科专业委员会第十次学术年会暨省级继续教育学习班论文汇编[C];2007年
10 孙明;喻子牛;陈守文;刘子铎;阮丽芳;李林;;蜡状芽胞杆菌群基因组和比较基因组研究[A];首届全国微生物基因组学学术研讨会会程与论文摘要集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者吴迎春;家猪基因组测序获进展[N];人民日报;2002年
2 报道组 黄松光;一例人体基因组测序两天完成[N];温州日报;2009年
3 冯卫东;老鼠全基因组测序图公布[N];科技日报;2009年
4 本报记者 陈永杰;我国科学家公布桑蚕基因组测序[N];北京科技报;2009年
5 科讯;美国科学家完成玉米全基因组测序[N];中国食品报;2010年
6 冯卫东;脑癌细胞系全基因组测序完成[N];科技日报;2010年
7 记者 马芳 通讯员 蒋婷燕;华大百余基因组测序项目近半完成[N];南方日报;2010年
8 记者 胡德荣;人体肠道菌基因组测序完成[N];健康报;2010年
9 记者 蒋寒;我国完成首个鲽形目鱼类基因组测序[N];科技日报;2010年
10 记者 易运文;首个中国仓鼠卵巢细胞系基因组测序完成[N];光明日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈相永;大丽轮枝菌不同毒力菌株全基因组测序及重测序分析[D];中国农业科学院;2012年
2 田李;大丽轮枝菌基因敲除体系的建立及分泌蛋白初步分析[D];中国农业科学院;2011年
3 陈旭升;棉花黄萎病菌致萎毒素的生理生化特性研究[D];南京农业大学;1998年
4 刘实忠;利用模式植物拟南芥鉴定和分离大丽轮枝菌外泌毒素中的致萎活性因子[D];中国农业大学;2005年
5 李群;钙依赖蛋白激酶和腺苷酸环化酶参与拟南芥响应大丽轮枝菌毒素诱导信号转导过程的实验证据[D];中国农业大学;2005年
6 刘文献;大丽轮枝菌蛋白激发子PevD1诱导烟草过敏反应和抗病性功能域的研究[D];中国农业科学院;2012年
7 王怡倩;深海热液区嗜热菌噬菌体D6E的分子特征及GVE2与宿主的蛋白质互作研究[D];厦门大学;2009年
8 陈捷胤;海岛棉LRR-TM类抗病基因GbaVd1和GbaVd2的克隆与功能研究[D];中国农业科学院;2010年
9 张克斌;铜绿假单胞菌噬菌体的分离鉴定及其基因组学研究[D];第三军医大学;2001年
10 马玉玲;猪链球菌2型烈性及溶原性噬菌体的分离与鉴定[D];南京农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王妍;大丽轮枝菌对黄栌植株的侵染特点及其定量检测研究[D];北京林业大学;2012年
2 鲍绍文;黄栌与大丽轮枝菌互作的病理学机制研究[D];北京林业大学;2010年
3 赵凤轩;绿色荧光蛋白标记的大丽轮枝菌的获得及其在棉花中侵染过程研究[D];中国农业科学院;2010年
4 Ahmed Abd ElAleem ElSharawy;大丽轮枝菌的遗传多样性和营养亲和型研究[D];西北农林科技大学;2011年
5 王炳楠;大丽轮枝菌蛋白激发子纯化、基因克隆与功能分析[D];中国农业科学院;2011年
6 汪佳妮;大丽轮枝菌Vd991 T-DNA插入突变体库的构建及致病相关基因的筛选[D];中国农业科学院;2011年
7 朱阳阳;陕西省棉花黄萎菌致病类型的研究[D];西北农林科技大学;2012年
8 汤文菊;新一代基因组测序的概率统计模型[D];景德镇陶瓷学院;2010年
9 梁杉;棉花抗黄萎病相关基因类Pr10的分离及功能分析[D];河北大学;2009年
10 胡子业;一株属于候选门OP10的纯培养菌株GSoil348的全基因组测序研究[D];复旦大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026