1. 研究目的与意义
樟疫霉(phytophthora cinnamomi)引起的病害是农林生产上的严重病害,对农田、森林、园艺等经济体系造成巨大影响。
g蛋白偶联受体(g protein coupled receptors,gpcr)是真核生物中普遍存在的一类重要跨膜受体蛋白家族,通过感受外界信息后将信号传导到细胞内,从而激活细胞内的一系列信号传导途径,并最终影响生物个体的生长发育。
目前在哺乳动物及人类中,gpcr作为重要的药物靶标得到广泛的研究;在植物、真菌和其它物种中也被广泛的报道,但在疫霉中gpcr的相关研究报到还非常少。
2. 国内外研究现状分析
文献综述
1樟疫霉研究进展
1.1樟疫霉的概况樟疫霉属于卵菌门(oomycota)、卵菌纲(oomycetes)、霜霉目(peronosporales)、腐霉科( pythiaceae)、疫霉属(phytophthara),可侵染樟属植物引起根部腐烂以及枝干溃疡等病害,会对在樟属植物造成毁灭性的打击。据报道,樟疫霉已经造成澳大利亚西南部地区森林发生结构和植物种群变化,已经严重威胁到当地自然生态系统以及生物多样性。在中国,樟疫霉还可以危害雪松,造成雪松疫霉腐烂病。樟疫霉广泛分布与美洲、欧洲以及东亚、南亚和大洋洲等地区,可侵染包括林木以及农作物在内的超过3000多种植物,是森林病害防治的重要病原菌之一2。
3. 研究的基本内容与计划
gpcr-pipk基因的生物信息学研究技术
1 、gpcr-pipk 检测方法 数据库信息和同源检索从常用生物信息学资源网站数据库中下载各个物种中已报到的或预测的gpcr-pipk蛋白质序列。同时将导师给的樟疫霉原始蛋白质序列通过网站筛选出候选的gpcr-pipk。
2 、序列对比和系统发育分析 将分析出的樟疫霉、大豆疫霉、橡树疫霉、致病疫霉的gpcr-pipk的蛋白质序列和使用mega和mev软件分析处理得出图表。
4. 研究创新点
初始分析
1.1 数据库信息和同源检索 从以下网站数据库中下载各个物种中已报到的或预测的gpcr-pipk蛋白质序列,共36个(大豆疫霉、橡树疫霉、致病疫霉各12个gpcr-pipk)。 大豆疫霉phytophthorasojae(http://genomeportal.jgi-psf.org/physo1_1/physo1_1.home.html)、橡树疫霉phytophthoraramorum(http://genomeportal.jgi-psf.org/phyra1_1/phyra1_1.home.html)、致病疫霉phytophthorainfestans(http://www.broad.mit.edu/annotation/genome/phytophthora_infestans/home.html) 同时将导师给的樟疫霉蛋白质序列在http://gpcrhmm.sbc.su.se/index.html 网站得出的分析结果放入excel筛选出gpcr基因,共33个。 再将筛选出的33个樟疫霉gpcr的蛋白质序列在http://smart.embl-heidelberg.de/分析筛选出了7个gpcr-pipk,并且附有跨膜结构域的简单模型。 最后把得到的7个gpcr-pipk的蛋白质序列在http://genome.jgi.doe.gov/phyci1/phyci1.home.html网站检测同源性最近樟疫酶中的基因得到另外三个可能为gpcr-pipk的蛋白质序列,在回去到smart网站分析结果这三个基因也是gpcr-pipk。 综上樟疫霉gpcr-pipk候选基因挖掘找到10个。
1.2 序列对比和系统发育分析 将得到的樟疫霉gpcr-pipk的蛋白质序列txt整理好格式变换为fas放入mega4.8分析,点击file选择enter sequence选中需要分析的fas格式文件,依次选择打开add done导入数据。选择align by clustal w method然后view sequence distances 得到的结果复制黏贴到excel文件中吧数据整理每排找出最大值后导出数据到txt文件。使用mev4.0分析得到图表。
