基于RNA-Seq和基因组序列的杨生褐盘二孢菌转录组组装开题报告

1. 研究目的与意义

杨生褐盘二孢菌（marssonina brunnea）是杨树真菌性叶部病害杨树黑斑病的主要病原菌，属半知菌亚门、腔孢纲、黑盘孢目、盘二孢属。

然而，杨生褐盘二孢菌缺少一个高质量的转录组，这严重限制了在转录水平理解杨生褐盘二孢菌致病机理的能力。

本研究拟通过genome-independent（de novo）和genome-guided两种方法，从杨生褐盘二孢菌rna-seq数据构建出一个高质量的参考转录组。

2. 国内外研究现状分析

杨树黑斑病（杨树褐斑病）是一种危害较大的杨树叶部病害。感病杨树光合作用速率下降并成熟前落叶，同时树木的生长和营养储备方面也受到不良影响。杨生褐盘二孢菌(m. brunnea)是杨树黑斑病的主要致病菌之一，属半知菌亚门(deuteromycotina)、腔孢纲(coelomycetes)、黑盘菌目(melanconiales)、盘二孢属(marssonina)。杨生褐盘二孢菌在我国的分布范围很广，除了新疆以外的大多数杨树栽培区均有发现。

2004年，曾燕如构建两个杨树黑斑病的cdna文库。2005年，张新叶进行杨树抗黑斑病相关基因表达谱分析。2006年，美国能源部下属联合基因组中心构建第一个木本植物的基因组，杨树（毛果杨）的基因组。2008年，袁坤等在蛋白质水平研究杨树与杨生褐盘二孢菌的互作关系。2010年，程强等在缺少参考基因组信息的条件下，利用肽段序列信息获得杨生褐盘二孢菌的15个分泌蛋白的基因序列。2012年，朱嵊等（zhu et al）构建出52 mb杨生褐盘二孢菌参考基因组。

转录组组装是生物信息学研究中的一个重要步骤。在第二代测序技术的帮助下，我们可以通过将随机从dna或rna的分子序列中取样dna片段（reads）的重合部分整合在一起来重建原始的dna或rna的序列，这就是组装的过程。 组装结果的质量将对后续的研究产生一定的影响。现有的转录组组装技术主要有三大方向：genome-independent（de novo）组装、genome-guided组装、以及两者结合的组装方法，各自具有不同的应用情况与优缺点。

3. 研究的基本内容与计划

本研究拟以杨生褐盘二孢菌为材料，利用杨生褐盘二孢菌rna-seq数据构建（组装）出杨生褐盘二孢菌的参考转录组。内容如下：

（1）质控杨生褐盘二孢菌rna-seq数据。

（2）构建杨生褐盘二孢菌的参考转录组。

4. 研究创新点

采用Genome-independent（De novo）组装和Genome-guided组装两种策略对杨生褐盘二孢菌RNA-Seq数据进行转录组拼接，构建出杨生褐盘二孢菌的参考转录组序列。该参考转录组基因组将为杨生褐盘二孢菌分子生物学研究提供了主要的高质量序列数据。