小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域的研究.pdf

1、小麥白粉病是一種在世界范圍內(nèi)廣泛流行的真菌性病害，由專性寄生真菌——禾白粉菌Blumeria graminis f.sp.tritici引起。小麥白粉病是我國小麥的主要病害之一，每年在小麥產(chǎn)區(qū)造成嚴重損失。轉(zhuǎn)錄因子是基因表達調(diào)控的關鍵因子，調(diào)節(jié)著與真菌形態(tài)建成和侵染過程相關基因的時空特異性表達，前起始復合物的組裝和轉(zhuǎn)錄起始主要由轉(zhuǎn)錄因子的激活功能域負責。因此對小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域的進行研究，能夠更深入地分析小麥白粉病菌在生長發(fā)

2、育和致病過程中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制，為尋找新的白粉病菌殺菌劑的作用靶標和設計新的白粉病菌防控策略提供理論依據(jù)。而在傳統(tǒng)生物學實驗中結合生物信息學方法可以提高實驗效率。本文的主題工作包括:
　　 1.提出一種小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域的篩選方法。該方法的基本原理是:將小麥白粉病菌cDNA文庫與GAL4的BD結構域連接，轉(zhuǎn)入酵母菌，通過檢測報告基因的表型來篩選激活功能域片段。經(jīng)實驗證明，該方法可用于小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域的篩選

3、，且具有操作簡單、靈敏度高等優(yōu)點。對這些序列進行生物信息學分析后發(fā)現(xiàn)，小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域序列同源性較低，且大部分屬于富含酸性氨基酸的激活功能域結構類型。在實驗中多次篩選到含甲殼素脫乙酰酶(CDA)結構域的片段，CDA可能在白粉病菌成功入侵植物和細胞增殖的過程中起重要作用，其作用機理有待進一步研究。
　　 2.構建小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域的預測模型。該預測模型的特征提取方法采用分組重量編碼，分類算法采用加權K近鄰

4、算法。通過加權K近鄰算法與傳統(tǒng)K近鄰算法的比對實驗發(fā)現(xiàn)，加權K算法的整體預測準確率均比傳統(tǒng)K近鄰算法要高，證明分組重量編碼和加權K近鄰算法的組合更適用于小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域的預測，并且有較好的預測結果。本文還將經(jīng)實驗驗證的小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域序列數(shù)據(jù)與已知的轉(zhuǎn)錄因子激活功能域數(shù)據(jù)組成的訓練集，對加權K模型進行訓練，然后用獨立測試集進行評估。結果表明預測模型的準確率隨著訓練集中小麥白粉病菌轉(zhuǎn)錄因子激活功能域數(shù)據(jù)的增加而