论文部分内容阅读
马铃薯黑胫病(Pectobacterium atroseptica,Pa)是影响马铃薯种植生产中重要的种薯传播的细菌性病害。近些年,我国马铃薯生产中严重影响马铃薯产量和种薯质量。随着高通量测序的普及和基因组学的快速发展,越来越多的植物病原细菌被测序。对马铃薯黑胫病菌基因组的测序,并通过生物信息学可以从基因组水平分析致病及相关基因的特征,为植物病原细菌的研究提供更多有价值的候选基因,为系统研究该菌的致病机理和病菌演化提供基础性数据。在形态学、分子鉴定基础上选择了1株代表性马铃薯黑胫病菌菌株JG10-08,利用Illumina Hiseq2000测序平台,进行基因组序列测序、拼接、序列校正和补洞,最终获得该菌的基因组序列的精细图谱(GenBank登录号CP007744)。该菌株基因组无质粒、由一条双链环状DNA分子构成,染色体的长度为5.00Mb,G+C含量为51.15%,。运用RAST分析软件注释了基因组中各个基因的功能,共预测出4672个基因编码区(CDS),CDS占全基因组序列总长的86.1%,CDS的平均碱基长度是941.9bp。调用tRNAscan-SE程序,对基因组序列进行扫描,发现并注释的tRNA有76个,获得39个rRNA基因分布在7套操纵子区域,5个转座基因和一个相似于葡萄球菌PHI-Mu50B原噬菌体的完整序列。在COG数据库预测出了4252个基因功能。其中,染色质结构和动力相关的基因最少,只有1个;与能量产生和转换有关的基因241个;参与转运和代谢的基因最多,高达1599个;与染色体相关涉及到复制、重组、修复、转运、修饰等相关基因共有885个;参与生物合成、运输、运动、信号转导以及防御机制的基因共713个,还有813个基因功能只是预测或着功能未知。在菌株JG10-08的基因组中共预测出168个编码致病及相关功能的基因,包括121个分泌系统的编码基因,25个果胶降解酶的编码基因和22个毒素基因。在25个调控细胞壁降解酶合成的基因中包含22个果胶裂解酶、2个纤维素酶和1个蛋白酶。22个毒素基因中有9个特有基因,即YafW、YefM、YkfI、YoeB、RelE、RelB、StbD、StbE和Phd。菌株JG10-08基因组中存在着6种与致病性相关的分泌系统基因。对马铃薯黑胫病所属的果胶杆菌属进行系统发育分析,明确了果胶杆菌属中已测定基因组的3个种(P. atrosepticum、P. wasabiae和P. carotovorum)的系统演化关系,结果显示:引起马铃薯黑胫病的P. atrosepticum与引起山葵软腐病的P. wasabiae亲缘关系更近。