植物内生真菌无花果拟盘多毛孢的基因组及次级代谢研究

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1、分类号：单位代码：密级学号：学位论文植物内生真菌无花果拟盘多毛孢的基因组及次级代谢研究研究生王秀娜指导教师国立耘教授合作指导教师刘杏忠研究员尹文兵研究员申请学位门类级别农学博士专业名称植物病理学研究方向棺物病原真菌学所在学院农学与生物技术学院年月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本

2、研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：工时间：姚年月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后麵守此协议）时间：对年月■日学位论文作者签名上奄气导师签名：时间：年月日摘要

3、植物内生真菌因其特殊的生境成为天然产物的重要来源。茶树分离到的一株内生真菌无花果拟盘多毛孢可以产生大量结构新颖的次级代谢产物，其中生物学活性良好的化合物有望成为药物的先导化合物。但是，无花果拟盘多毛孢作为典型的植物内生菌，其内生生存策略及产生丰富次级代谢产物的机制尚不清楚。本研究以茶树内生真菌无花果拟盘多毛孢为研究对象，通过基因组及转录组测序，利用生物信息学和分子生物学方法，系统解析了植物内生菌的内生生存策略、次级代谢产物多样性机制及重要次级代谢产物调控机制，主要研究结果如下：无花果拟盘多毛孢基因组特征。该菌基因组

4、大小为，编码，个基因。转座子含量仅占基因组的，而重复诱导点突变发生的次数很高。该菌基因组和已测序的参考子囊菌相比有更多的多基因家族，而多数的旁系同源基因的氨基酸序列的一致性低于。无花果拟盘多毛孢内生生存策略的基因组基础。该菌基因组编码的碳水化合物活性酶数量多且种类丰富，其中参与果胶降解的蛋白家族和其他菌相比发生了显著的扩张并且大多都可分泌到胞外，据此推测内生菌可以利用宿主植物细胞间有限的果胶作为营养。该菌中的转运蛋白家族和参考菌株相比发生了扩张，这将提高其适应有限营养生态位以及与宿主交流的能力。无花果拟盘多毛孢基因

5、组揭示其丰富的次级代谢产物。基因组分析表明该菌基因组编码了个次级代谢的骨架基因，其中多数的基因分布在个基因簇。推测的双烯加成反应酶和其他参考菌株相比也发生了扩张。聚酮合酶基因的多样性很高，这种多样性可能来源于基因的水平转移和复制。重要次级代谢产物的代谢调控机制。该菌中转录因子敲除突变株和野生型菌株相比对氧化剂叔丁基过氧化氢、偶氮二甲苯和甲基萘醌亚硫酸氢钠较抗而对过氧化氢则较敏感。在正常条件和氧化胁迫条件培养时，突变株和野生型菌株中一些化合物的产量明显不同，表明转录因子通过对氧化胁迫的应答途径调控次级代谢。无花果拟盘

6、多毛孢的基因组数据，为认识植物内生菌的内生生活方式和内生菌次级代谢多样性提供了理论依据；同时也为将来研究次级代谢产物合成的途径和调控、新化合物的挖掘以及内生真菌与宿主的互作等提供数据支持。关键词：内生菌；无花果拟盘多毛孢；基因组；次级代谢AbstractPlantendophyticfungusisanimportantsourceofbioactivenaturalproducts.PestalotiopsisficiSteyaertW106-1asanendophyteofteaproducesnumerous

7、novelsecondarymetabolites,andsomeofthemmightbeimportantasleadcompoundsforfuturepharmaceutics*However,endophyticlifestyle,mysteryofrichnessofsecondarymetabolites,andregulationofsecondarymetabolismofP.ficiasatypicalendophytehavenotbeencomprehensiveunderstood.Gen

8、omeandtranscriptomehavebeenimportantapproachestostudybiologyandsecondarymetabolism.Inthisstudy,theendophyticlifestrategyofRficianditsrichnessofsecondarywerebioimformaticallyillustr