1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
课题意义：稻瘟病菌会引起稻瘟病并导致水稻大幅度减产，造成严重的粮食安全问题。目前多用化学农药进行防治，但是容易出现抗药性。目前农业发展迫切寻求一种高效的生物防治方法。微生物拮抗作用被认为是一种极有潜力的生物防治方式，在某些微生物生长过程中产生挥发性有机化合物（voc）对另一种微生物生长产生抑制作用。而麝香霉菌产生的挥发性有机化合物，可以对稻瘟病菌产生拮抗作用抑制其生长。结合生物信息学和遗传学的相关研究将有助于解析相关抑菌机制。
本研究以已经测序完成的十种麝香霉属内生真菌的基因组为基础，通过生物信息学的手段对其与其近缘物种的进行比较基因组分析，包括共线性分析、系统发育分析、基因家族演化分析、次生代谢基因簇鉴定等，鉴定voc合成相关基因，为研发新的绿色环保杀菌剂提供更多理论支撑。
国内外研究进展：19世纪60年代，已有国外学者通过对峙实验证明真菌产生的挥发性有机化合物（voc）可以抑制微生物生长。已经有许多研究者证明，麝香霉属的真菌所产生的次级代谢产物voc可以对一些细菌与真菌产生拮抗作用。通过gc-ms等化学手段，科学家分析鉴定voc中的成分过程中，发现白色麝香霉cz620产生的voc里的乙酸异戊酯成分抑菌效果较强。并且现在初步探究得到麝香霉属的真菌产生挥发性有机化合物抑制细菌的分子机理，麝香霉产生的voc通过使细菌dna烷基化，阻止其dna修复而使其致死。近年来，相关科研人员发现，麝香霉属内生真菌可能是通过小分子的表观遗传学的修饰导致的挥发性有机化合物产生：聚酮合酶（pks）和非核糖体肽合酶（nrps）可能与挥发性有机化合物产生具有联系。尚未有通过比较基因组学进行数据分析预测功能基因的研究。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：对10个麝香霉属内生真菌和3个近缘种基因组进行比较分析，鉴定voc合成相关的相关基因簇。
研究内容：
3. 研究的方法与方案
研究方法：运用生物信息学的手段，对已经测得分析10种麝香霉属内生真菌和3种麝香霉属外的基因组进行比较基因组分析。主要分析转座子等重复序列、同源蛋白以及核心代谢酶三个方面。
1、基因中的重复序列可分为串联重复序列（tendamrepeat）和散在重复序列（interpersed repeat）两大类。其中串联重复序列包括有微卫星序列，小卫星序列和卫星dna 等可以主要通过repeatmasker与reperatmodeler分析； 散在重复序列又称转座子元件，包括以dna-dna 方式转座的dna 转座子和反转录转座子。主要通过ltr_finder和ltr_retriever分析10种真菌转座子的大小和排布。ltr_finder是一种用于在基因组序列中发现全长ltr反转录子的有效程序。ltr_retriever可以准确识别和注释ltr反转录转座子，lai用于评估基因组装配的连续性。运用repeatmasker与reperatmodeler进行重复序列分析。
2、thofinder等一系列软件分析10种麝香霉属内真菌与3种麝香霉属外真菌的直系同源基因和旁系同源基因，找到功能相关的基因家族并且初步得到系统发育途径。orthofinder运行快速，是比较基因组学中的实用准确的全面的工具。它的主要功能是找到正交群和直系同源物，推断出所有正交群的根基因树，并识别那些基因树中的所有基因重复事件。它还为所分析的物种推断出有根的物种树，并将基因重复事件从基因树比对到物种树的分支中。orthofinder为比较基因组分析提供全面的统计数据。
4. 研究创新点
特色或创新之处
现有的研究有关于探究VOC成分对抑菌效果的影响，也有VOC抑菌机理的分子分析。近几年来发现麝香霉本研究采用生物信息学的方式，通过数据处理探索关键功能基因所在。本研究首次通过生物信息学手段，从转座因子，重复序列片段，同源蛋白三个方面对10个麝香霉属内生真菌的分析，并加入3个麝香霉属外真菌对比进行一系列分析。不仅仅从空间的角度，对基因的结构与功能进行探究，还从时间的角度，通过同种不同属真菌与同属真菌对麝香霉重要次级代谢产物基因簇进行系统发育途径探究，为找到微生物产生VOC次级代谢产物的功能基因位点，与下游分子实验提供理论基础。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
2018.11-2018.12进行分子实验验证麝香霉菌某功能基因
2019.1-2019.2对13组基因组进行蛋白聚类分析
