1. 研究目的与意义
背景：白僵菌是一种子囊菌类的虫生真菌，主要种类包括球孢白僵菌和布氏白僵菌等，常通过无性繁殖生成--分生孢子，菌丝有横隔有分枝。白僵菌的分布范围很广，从海拔几米至2000多米的高山均发现过白僵菌的存在，白僵菌可以侵入6个目15科200多种昆虫、螨类的虫体内大量繁殖，同时产生白僵菌素（非核糖体多肽类毒素）、卵孢霉素（苯醌类毒素）和草酸钙结晶，这些物质可引起昆虫中毒，打乱新陈代谢以致死亡，白僵菌作为一种重要的生防菌，在农业上有着广泛应用。白僵菌基因组中含有丰富的次级代谢产物合成基因簇，说明其具有合成大量活性产物的潜能，但已鉴定结构的化合物却只有少数，大多数基因功能未知。白僵菌作为生防菌，其杀虫的分子机理尚不明朗，因此有着重要的研究价值。
目的：白僵菌是一种广谱兼性昆虫病原真菌，被认为是昆虫病原真菌研究的模式生物，是近年来发展起来的一种防治多种害虫的生物制剂。白僵菌基因组中预测含有21个非核糖体多肽合成酶基因，（包括类似非核糖体肽合成酶基因），但大多数基因功能未知，因此我们对白僵菌基因组中预测的nrps或pks-nrps的功能和/或产物进行了比对分析，为研究白僵菌在常规实验室条件下或感染期间可能与致病性模式相关的非核糖体肽合成酶基因提供理论基础。
意义：在本研究中，通过分析预测白僵菌基因组中重要次级代谢产物之一的非核糖体多肽基因的功能，为白僵菌的致病机理研究提供参考，对后续真菌基因组挖掘寻找活性次级代谢产物具有指导意义。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
（1）对白僵菌基因组数据进行下载分析
（2）通过antismash等软件分析白僵菌中可能的非核糖体肽合成酶基因；
3. 研究的方法与步骤
本论文通过在NCBI基因组数据库（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/）中获得真菌基因组数据，使用antiSMASH在线分析软件(https://fungismash.secondarymetabolites.org/)对真菌基因组中的聚酮化合物、生物碱、萜烯、吲哚等次级代谢产物生物合成基因簇进行预测，并对其中非核糖体多肽合成酶基因（NRPS）编码基因所在基因簇进行筛选，根据antiSMASH分析结果，将聚酮合酶基因簇的核苷酸序列上传到Fgenesh在线分析工具( ttp://www.softberry.com/berry.phtml?topic=fgeneshsubtype=programssubsubtype=gfind）进行基因边界预测。Fgenesh是基于HMM的真核基因结构预测工具，可对多个基因进行同时预测。对分析结果中的单个蛋白序列，使用NCBI blastp在线比对工具（https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastpPAGE_TYPE=BlastSearchLINK_LOC=blasthome/）进行比对，对基因簇中各个基因的功能进行注释，获得的NPPS氨基酸序列可用于后续的多重序列比对及结构域分析。使用SMART（http://smart.embl-heidelberg.de/）和PKS/NRPS（http://nrps.igs.umaryland.edu/cgi/nrps_parse.cgi）在线分析工具对NRPS所包含的保守蛋白结构域进行预测，从分析结果中提取A、C结构域的氨基酸序列，用于系统进化树的构建。A结构域氨基酸多重序列比对使用MUSCLE（v3.6）(Edgar, 2004) 软件，进化树和聚类分析使用MEGA5.2 (Tamura et al., 2011)，计算方法为邻接相连法（Neighbor-joining method），重复1000次，自展内部分枝法（Bootstrapping）评定进化树的可靠性。根据聚类结果对NRPS进行功能分类。
4. 参考文献
[1]刘航. 球孢白僵菌非核糖体多肽合成酶组的功能分析[d].
[2]liu h , xie l , wang j , et al. the stress-responsive and host-oriented role of nonribosomal peptide synthetases in an entomopathogenic fungus, beauveria bassiana[j]. journal of microbiology and biotechnology, 2017, 27(3):439-449.
[3]原晓龙. 球孢白僵菌bbpks1基因的序列分析及其最佳表达培养基的筛选[j]. 福建农林大学学报(自然科学版), v.48(04):423-428.
5. 计划与进度安排
①2022年3月1日至2022年3月20日：接受任务、查阅和翻译文献、撰写及完成开题报告
②2022年4月2日至2022年4月14日：在充分调研文献的基础上，搭建论文框架，制定实验具体实施计划，撰写论文前言部分
③2022年4月14日至2022年4月30日：对白僵菌基因组进行分析，并使用软件预测所有nrpss相关基因
