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廣西農科院率先破譯葡萄霜霉菌全基因組遺傳密碼
來源:廣西農科院  2017-04-21 14:59 作者:尹玲 曲俊杰
近日,廣西農科院重點實驗室葡萄分子設計育種團隊依托廣西八桂學者亞熱帶作物分子育種崗位和重點實驗室生物信息學平臺,與中國農業大學、北京理化測試中心、上海交通大學等單位合作,在國際上率先完成了葡萄霜霉菌全基因組遺傳密碼的破譯工作,該研究成果以“Genome sequence of Plasmoparaviticola and insight into the pathogenic mechanism”為題已在線發表在Nature出版集團旗下的Scientific Reports雜志上。盧江教授為本論文的通訊作者,該團隊成員尹玲、曲俊杰為共同第一作者,廣西農科院重點實驗室為第一完成單位。

葡萄霜霉病是一種全球性且嚴重影響葡萄產量和品質的葡萄病害,包括廣西在內的我國大部分葡萄產區,夏季高溫多雨,發病尤為嚴重,因此它也成為制約我國葡萄與葡萄酒產業發展的一大瓶頸。

通過高通量Illumina二代測序、PacBio三代測序及轉錄組測序技術相結合的策略,該團隊共組裝得到約101.3Mb的高質量葡萄霜霉菌全基因組序列,并成功預測出共17014個編碼基因和大量不同類型的致病相關蛋白,這些致病蛋白極其復雜多樣,且在整個基因組中并非隨機分布,存在明顯的聚集和多拷貝現象;分析認為,這可能是葡萄霜霉菌與寄主長期互作過程中協同進化且受到較大選擇壓力的結果,并反映出這些致病蛋白在葡萄霜霉菌致病過程中的重要作用。同時,通過與其他病原卵菌的比較基因組學分析還發現,葡萄霜霉菌與擬南芥霜霉菌等一些其他病原卵菌是分別獨立進化而來的,且葡萄霜霉菌處于較低等的進化位置。

該團隊成員依托重點實驗室生物信息學平臺,完成了從建庫策略的制定、數據預處理、全基因組組裝、重復序列注釋、基因結構預測和功能注釋,到致病相關基因的挖掘分析、基因家族及比較基因組學分析、轉錄組測序及相關分析等全部的生物信息學分析工作。

葡萄霜霉菌全基因組遺傳密碼的成功破譯,不僅為不同病原卵菌間的比較基因組學分析和進化研究提供重要基礎,同時將為研究葡萄霜霉菌與寄主間的互作機制、探索新的葡萄霜霉病防治手段和加速抗病育種進程提供分子依據和理論基礎,為葡萄霜霉病的綜合防控提供新的研究方向和策略。

編輯:張瑜宸
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