丁香假单胞菌基因组内简单重复序列的比较分析

【目的】分析丁香假单胞菌3个致病变种基因组内简单重复序列(simple sequence repeats,SSR),为病菌SSR标记开发和遗传多样性研究提供有用信息。【方法】基于公共的基因组数据库资源,对3个菌株的完全重复SSR和不完全重复SSR的丰度和组成类型等进行分析。【结果】3个菌株完全重复SSR的分布规律较为相似,其中单碱基的短重复SSR均占绝对优势,多碱基和长重复SSR则较少;菌株B728a、1448A和DC3000的不完全重复SSR总数也较相近,分别为562、529和567,其中数量最多的均为六碱基重复。但3个菌株以四、五和六碱基为基序的SSR在基序组成和数量上则表现出较高的变异性,完全重复SSR中,除AGCC、ACCTGC等基序在两个菌株中同时出现,绝大多数基序仅在单个菌株基因组内出现;不完全重复SSR中,部分基序如CCCTG、ACGCA等的出现频率在不同菌株间存在明显差异。【结论】3个菌株的不完全重复SSR在数量和结构类型上均具有较大的相似性,而菌株间的完全重复SSR在数量和组成上则存在一定差异。     

枸杞转录组SSR分布特征分析及其与基因组SSR分布特征的比较

通过Illumina Hi Seq 2500高通量测序平台,利用RNA-Seq技术对青杞1号品种整体转录活动进行检测,并对得到的序列采用生物信息学手段进行拼接后查找SSR,然后与基因组SSR进行比较。结果显示,转录组共获得5 411个重复单元长度为2~6碱基的微卫星重复序列,2碱基重复的微卫星最为丰富,共2 666个,占49.27%,其中AG/CT基序的重复数量最多;3碱基重复类型有2 609个,占重复序列总数的48.22%;4碱基重复118个,5碱基重复10个,6碱基重复8个,分别占重复序列总数的2.18%、0.18%、0.15%。而基因组共获得14 733个重复单元为2~6碱基的微卫星重复序列,3碱基重复的微卫星最为丰富,共9 799个,占66.51%,其中GTT/CAA基序的数量最多。青杞1号转录组SSR与基因SSR在重复序列分布上存在显著差异。     

灰葡萄孢基因中微卫星序列分析

微卫星(SSR)一般是指由单、双、三、四、五和六核苷酸重复单元串联排列的简单重复序列,它广泛分布于生物基因组内,在不同生物中,微卫星DNA的数目、类型及其分布情况存在很大的差异.本研究主要统计了已公布的灰葡萄孢基因序列中的SSR数量及类型,在灰葡萄孢的564个预测基因区域中发现669个微卫星序列,其中大多数基因(477个基因)只含有1个碱基SSR,占含SSR基因总数的71.3％;72个基因含有2个碱基SSR,13个基因含有3个碱基SSR,含4个和5个碱基SSR的基因则各只有1个.所有SSR序列中,出现数量最多的为3个碱基和6个碱基的SSR序列,分别达到了135次和330次,1个碱基、2个碱基、4个碱基和5个碱基的SSR则分别出现了7、41、64和92次.SSR碱基数越多,重复的次数越少,重复次数最少的SSR是6个碱基的AGAGGG重复.重复次数最高的SSR为122次,是3个碱基的AAT重复,这表明,在选择压力下,SSR趋向于密码子的整数倍,这与其他物种的分析结果一致.发现大多数含有SSR的基因并没有明确的功能描述,这可能是由于这些基因受到SSR的影响而在进化上变化较快所致.     

玉米丝黑穗病菌基因组SSR的信息分析

利用已经公布的玉米丝黑穗病菌基因组测序的结果,对该基因组中基序为2～6碱基的微卫星(SSR)序列进行了系统的分析。结果表明,在已经公布的23条基因组中选择前3条染色体进行分析,共有888个SSR,其总长度为3.512kb,占这3条基因组染色体碱基数的0.068%,平均6.50kb中就分布有一个长度大于15bp的SSR序列。其中,数量最多的为三碱基重复序列,共有SSR数量329个,其次为六碱基重复序列,数量达185个。五碱基重复序列的SSR数量为155个,数量最少的是四碱基重复序列,只有101个。     

秀珍菇全基因组SSR位点分析及其在遗传多样性评估中的应用

利用GenBank数据库中秀珍菇(Pleurotus pulmonarius)的全基因组序列进行简单重复序列(SSR)位点挖掘。在秀珍菇PM＿ss5基因组中共检测出2348个SSR位点，相对丰度为平均1 Mb中含有59个SSR位点；所有SSR位点中，以二核苷酸SSR为主(51.8%)，三核苷酸SSR次之(27.7%)；经鉴定的秀珍菇SSR位点包含141种碱基基序，优势碱基基序为GA/TC、CT/AG;SSR长度变化范围为10～156 bp，其中，10～15 bp的SSR位点占比为77.2%；在秀珍菇和其他4种侧耳属真菌基因组中，都是以短核苷酸SSR为主，秀珍菇二核苷酸SSR占比高于其他侧耳属菌株；利用筛选的53对多态性引物对18个秀珍菇菌株进行遗传多样性分析，结果发现参试菌株表现出中度遗传多样性，平均Shannon信息指数为0.38，平均Nei’s基因多样性为0.23，平均有效等位基因数为1.35。     

粗糙脉孢菌基因组中的微卫星序列的组成和分布

 利用已经公布的粗糙脉孢菌基因组测序结果,对该真菌基因组中的微卫星(SSR)序列进行了系统分析。结果表明,在已经公布的38.0　Mb 的基因组序列中,共有14 788 个以1～6个核苷酸为基序的 SSR序列(长度大于15　bp,匹配值大于80%),其碱基总数占整个基因组碱基数的 0.95%,平均2.57　kb 就分布有一个大于15　bp的SSR。其中数量最多的三碱基 SSR,数量达到 4 729个,其次为六碱基 SSR　(2 940个)和单碱基 SSR(2 489 个),这3 类SSR 总数达10 158 个     

金花菜与苜蓿属主要物种基因组SSR分布特征的比较分析

【目的】 分析金花菜基因组SSR序列的分布特征,并与苜蓿属主要物种进行比较,为金花菜SSR分子标记的开发提供理论依据。【方法】 利用MISA软件对金花菜、蒺藜苜蓿和紫花苜蓿的高质量基因组进行搜索,比较分析搜索到的SSR序列分布特征。【结果】 在金花菜、蒺藜苜蓿和紫花苜蓿的基因组中,分别筛选到195 753个,242 434个和390 496个完整的SSR序列,相对密度分别为428、564和478个/Mb,SSR序列的总长度分别为3 611 698、3 657 503和6 307 211 bp,占各自基因组序列总长度的0.79%、0.85%和0.77%。在1~6个不同核苷酸重复单元中,金花菜和蒺藜苜蓿的SSR序列均是单核苷酸重复单元最多,依次是二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸,而紫花苜蓿的六核苷酸重复单元多于五核苷酸重复单元。A、T、AT、TA、AG和TC是3种苜蓿共有的常见重复单元类型,金花菜基因组低片段长度的SSR比例高于蒺藜苜蓿和紫花苜蓿。【结论】 金花菜基因组SSR的分布密度低于蒺藜苜蓿和紫花苜蓿,重复单元类型较丰富,具有较大的多态性标记开发潜力。     

根瘤菌基因组内简单重复序列的分析

【目的】分析根瘤菌基因组中的简单重复序列（simple sequence repeats,SSRs）,为其在根瘤菌遗传多样性研究中的应用提供有益的信息。【方法】利用公共的微生物串联重复序列数据库资源,对已测序的3种根瘤菌基因组中SSRs的结构类型、分布、丰度等进行系统的比较分析。【结果】大豆慢生根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）、百脉根根瘤菌（Mesorhizobium loti）和苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）基因组中的SSRs分别为1 410个、859个和638个,3种根瘤菌基因组中长重复的四、五、六核苷酸基序更为丰富,变异性更高。数目最少的为单碱基重复。【结论】3种根瘤菌的SSR在结构类型和分布规律上均具有一定的相似性。     

枸杞基因组微卫星特征分析

利用Illumina HiSeq2500高通量测序技术对枸杞大麻叶品种进行简化基因组测序,对得到的序列利用生物信息学手段进行拼接后查找SSR。结果表明:共获得14 733个重复单元长度为2~6碱基的微卫星重复序列。其中3碱基重复的微卫星单元最为丰富,共9 799个,占66.5%;其次是2碱基重复类型(4 042个)和4碱基重复类型(519个),分别占重复序列总数的27.4%和3.5%;另外5碱基重复281个,6碱基重复92个,分别占重复序列总数的1.9%和0.6%。通过分析发现3碱基重复类型丰度最高,优势序列为GTT/CAA、ACA、ATC;而6碱基重复丰度最低,其优势序列为TGTGTA、CATATA、AGCACC;在枸杞基因组微卫星序列中,A和T碱基含量相对较丰富。分析还发现,当枸杞基因组重复次数增加时,微卫星的丰度呈现出下降的趋势,随着基序长度的增加,下降的趋势越快,这意味着枸杞基因组中重复单元较短的微卫星变异速率比重复单元较长的微卫星变异速率快。     

叶蝉EST资源的微卫星信息分析

【目的】分析叶蝉EST序列信息,为其分子标记体系建立、遗传图谱构建及相关致害基因挖掘奠定基础。【方法】利用生物信息学技术对NCBI数据库中的4种叶蝉亚种EST序列进行SSR基序分析与统计,并对筛选出的SSR基序区段进行引物设计,开发出SSR标记。【结果】11044条叶蝉EST序列的总长为5866kb。按照引物筛选设定的参数,筛选获得1946条含有SSR基序的EST序列,占总EST序列的17．6％;其中包含2230个SSR基序并全部获得相应的SSR引物,平均间距为2．63kb。在2～5个核苷酸重复中,3个核苷酸重复为优势基序,占总基序的77．3％,尤以AAT类最丰富,占3个核苷酸重复总数的40．7％;双核苷酸重复中,AG类所占的比例最大,为39．1％。【结论】从叶蝉EST序列中筛选获得2230个SSR引物,以3个核苷酸重复基序所占比重最大。     

水稻白叶枯病菌fkbM基因对其运动性的影响

[目的]研究水稻白叶枯病菌fkb M基因对其运动性的影响。[方法]采用同源置换方法对水稻白叶枯病菌野生型菌株PXO99A的fkbM基因进行基因敲除,构建突变菌株ΔfkbM_(Xoo),同时构建互补菌株ΔfkbM_(Xoo)(C)。通过运动性试验,确定fkbM基因对运动性的影响。[结果]与野生型菌株PXO99~A相比,ΔfkbM_(Xoo)突变体运动性明显减弱,而互补菌株ΔfkbM_(Xoo)(C)能基本恢复水稻白叶枯病菌的运动性。[结论]水稻白叶枯病菌fkbM基因突变能减弱水稻白叶枯病菌的运动能力。     

水稻黄单胞菌avrBs3/PthA家族基因研究进展

 水稻黄单胞菌白叶枯致病变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo）和稻生致病变种（X.oryzae pv.oryzicola，Xooc）分别引起水稻白叶枯病（bacterial blight，BB）和水稻细菌性条斑病（bacterial leaf streak，BLS），对中国和世界水稻产量造成较大损失。基因组学揭示，Xoo和Xooc不同小种中存在15～30个数量不等的avrBs3/PthA（avr/pth）家族基因。新近研究结果表明，avr/pth基因既是毒性基因，又是寄主植物先天免疫的抑制因子，还是与抗病基因（R）匹配的无毒基因。Xooc中虽然存在avr/pth基因，但因存在能够抑制avr/pth无毒基因功能的抑制因子，故而未在水稻中发现抗BLS的R基因。除结构上的共有特征外，avr/pth基因间的差异主要表现在102 bp重复单元在每个avr/pth基因中的重复数多少上。avr/pth基因的进化可能由简单进化为复杂，这可能是Xoo和Xooc致病性变异的主要原因。     

水稻白叶枯病菌致病性分子遗传学基础

 水稻-白叶枯病原菌互作符合基因对基因关系，是研究禾本科植物-病原菌互作的理想模式系统。目前已鉴定和克隆出许多白叶枯病菌致病相关基因。其它革兰氏阴性植物病原细菌致病性分子遗传学和基因组学研究，为揭示水稻白叶枯病菌致病性分子机理提供了丰富的背景知识，其中以发掘TTSS效应分子的研究备受关注。本文将对白叶枯病菌致病性分子机理进行综述，以期为研究水稻-白叶枯病菌互作的功能基因组学提供科学线索。     

云南水稻白叶枯菌的RAPD分析

选取云南水稻白叶枯病菌优势小种的代表菌株41个,利用从258个RAPD随机引物中筛选出多态性好的24条引物对其DNA进行多态性分析.指纹图谱和聚类分析结果表明,各优势小种间遗传差异较大,菌株间具有明显的遗传多态性,在不同的相似水平下可分为不同的遗传组群.水稻白叶枯病菌优势小种间在分子水平上存在明显差异,且遗传组群与小种间有对应关系,遗传距离为0.2时可以将41个水稻白叶枯代表菌株分为10个遗传相似组,其中第2、8、10组为主要组群,第2组包括14个菌株,主要为7号小种;第8组有9个菌株,全部为8号小种.     

水稻白叶枯病菌gacA基因的克隆、测序及敲除研究

根据黄单胞菌gacA基因的同源性设计简并引物，采用PCR方法从水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pvoryzae，Xoo）中克隆了gacA同源基因，命名为gacAxoo。序列比较显示，该基因在黄单胞菌中是相对保守的。蛋白质保守结构域搜索表明，GacAxoo属于LuxR家庭的一员，具有与其他GacA蛋白相似的结构。通过同源重组的方法，构建了gacAxoo的插入突变体，为下一步研究gacAxoo的功能奠定了良好的基础。     

水稻白叶枯病菌对拌种灵抗药性分子机制研究

  通过紫外诱变获得了抗拌种灵水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）的突变体，这些突变体可以在含100 μg·ml-1拌种灵平板上生长，而敏感菌株在10 μg·ml-1浓度下则不能生长。敏感菌株琥珀酸脱氢酶活性受拌种灵强烈抑制，而抗药突变体的酶活性较低，且不受药剂抑制。应用6对引物，从水稻白叶枯病菌野生敏感菌株和室内诱导抗药性菌株中扩增到琥珀酸脱氢酶基因全序列。该基因全长3 616 bp，编码1 115个氨基酸，含有2个内含子。与柑橘溃疡病菌（Xanthomonas axonopodis pv. citri）琥珀酸脱氢酶核苷酸同源性93%，氨基酸同源性97%；与其它6种病原细菌琥珀酸脱氢酶基因编码的氨基酸序列同源性为43%～95%。敏感菌株和抗药菌株的琥珀酸脱氢酶序列分析表明，琥珀酸脱氢酶铁硫蛋白亚基中229位氨基酸由组氨酸（CAC）突变为酪氨酸（TAC）是导致X. oryzae对拌种灵产生抗药性的主要原因。     

水稻白叶枯病菌hisF基因的克隆及功能初析

根据黄单胞菌hisF基因的同源性设计简并引物,采用PCR方法从水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)中克隆了hisF同源基因,命名为hisFXoo.NCBI网站蛋白质保守结构域搜索表明,HisFXoo属于组氨酸生物合成蛋白家族的一员,具有与其他HisF蛋白相似的结构.序列比较显示,该基因在黄单胞菌中是相对保守的.同源性搜索比较显示,与水稻条斑病菌(Xoryzae pv.oryzicola,Xooc)的hisF(登录号:DQ372107)同源性高达98%.通过同源重组的方法,构建了hisFXoo的插入突变体,在NA+Amp平板上筛选后,并且经过PCR及Southern杂交验证插入正确.在MMX基本培养基中生长测定发现,hisF突变体生长能力明显下降,证明hisF基因与Xoo生长代谢相关.但是,该突变体仍具有致病性,并且毒力与野生型菌株没有明显差异.     

水稻白叶枯病菌内源过氧化氢在细胞分裂周期中的时空定位变化

【目的】分析细菌内源过氧化氢在细胞分裂周期中的时空变化,探讨细菌增殖中过氧化氢的生理功能。【方法】采用组织化学法通过透射电子显微镜技术观察水稻白叶枯病菌内源过氧化氢的积累位置。【结果】不同菌株内源过氧化氢水平不同,在细菌的整个细胞分裂周期中观察到过氧化氢在细胞壁上的积累水平维持稳定,在多个菌株的细胞分裂过程中,除细胞壁之外,还在2个新的位点（类间体结构和核区）出现过氧化氢的大量积累,表现出数量和空间定位的显著变化。【结论】在多个水稻白叶枯病菌菌株中发现胞内额外的大量过氧化氢积累和定位与细胞分裂的进程密切相关,这种过氧化氢的时空变化很可能是细菌分裂时的普遍现象。推测过氧化氢应在细菌增殖中具有重要作用。     

水稻白叶枯病原菌遗传和致病型多样性分析

采用Rep-PCR分子指纹技术对国内已知致病型和云南省各水稻产区采集的56个白叶枯病代表菌株进行分析．用ERIC、J3等引物对其DNA进行Rep-PCR特异性扩增,扩增结果经综合聚类分析,在70％的相似水平上,可将测试菌株划分为10个组群,其中4、5、8、9、10为主要组群;来自云南省的菌株分属于6个组群中,遗传分群与菌株的地理来源关系密切．根据菌株在已知抗性基因的近等基因系的反应,菌株可分为18个致病型,云南省的水稻白叶枯病菌株致病型复杂多样,远远高于国内其他省份测试的致病型．     

水稻白叶枯病菌hrp调节基因hrpXoo的克隆与序列分析

 用化学方法诱变水稻白叶枯病菌PXO99A 菌株 ,获得 6株hrp-突变体 ,此突变体除丧失在非寄主烟草上激发过敏反应和在感病寄主水稻上的致病能力外 ,有些缺乏激发烟草产生HR的信号物质 ,有些在胞内存在此信号物质 ,而不能泌至胞外。来自Xanthomonasoryzaepv .oryzaeJXOIII粘粒基因文库的hrp基因克隆pUHRX2 4 5 ,所携hrp基因片段大小为 36 .8kb。系列亚克隆 36 .8kbhrp基因片段及各亚克隆对hrp-突变体功能互补作用的结果显示 ,3.3kbSacI片段为最小酶切功能片段。序列测定和分析结果表明 ,3.3kbhrp片段含hrpX oo基因和含与热激蛋白 90家族有关的 2个开放阅读框hspORF1和hspORF2。HspORF1在蛋白质数据库中未发现序列蛋白。HspORF2与Hsp90 Xo的同源性达 99%。hrpXoo与黄单胞菌中已报道的hrpX基因有很高的同源性(90 %以上 )。在黄单胞菌中高度保守的编码α 螺旋 转 α 螺旋结构的 6 0 bp核苷酸序列 ,在交叉功能互补时是必需的。不含此结构的hrpXoo (1.1kb)片段 ,可使JXOIII的hrp-突变体在水稻上具致病性和在非寄主烟草上激发产生HR ,但不能使来自PXO99A 和RS10 5的hrp-突变体恢复在烟草上激发产生HR的功能。黄单胞菌中已知HrpX的同列比较显示 ,X .oryzae和X .campestris种间在 88、196和 2 4 7位点的氨基酸上有