基于现代信息技术获取与分析植物病理学数据

【摘要】现代信息技术和基因测序技术飞速发展,以及两者的紧密结合,使人们认识生物学问题的角度发生了很大变化,也为生物学研究提供了有力工具。本研究总结了现代信息技术在生物学数据管理和整合方面的进展及前沿问题。海量生物信息的管理需要利用规范的元数据结构和基因本体(GeneOntology,GO)注释生物学数据,使复杂的生物数据能够成为关联数据,以方便人类及计算机从全基因组出发检索和分析已有的基因序列注释信息,从中发现的新的知识。由于GO注释还远未应用到科学文献的出版中,为了能够从迅速增长的科学文献中发现新的知识,人们开发了文本挖掘工具,并将文本挖掘到的基因和蛋白功能、互作关系用于新序列的注释,产生了一系列综合了GO注释和文本挖掘技术的、新型的检索和分析软件工具,为生物学研究提供了新的角度和方法,使研究者可以站在全基因组的角度、从人类全部已知的研究成果为出发点进行实验设计。本课题以瓜类果斑病菌Ⅱ型分泌系统(T2SS)分析和灰霉病生物防治专利分析为例,旨在证明现代信息技术对植物病理学研究的重要性。细菌性果斑病是严重威胁瓜类生产的检疫性病害,带菌种子是其主要侵染来源。已有的研究结果表明：细菌的主要毒力因子T2SS与细菌在发芽种子和幼苗中的定殖与转移关系密切。本研究利用KEGG和STRING数据库分析比较了果斑病菌和主要植物病原细菌T2SS基因的组成；收集了有试验证据的植物病原细菌T2SS分泌蛋白的序列信息,并与已测序并经注释的果斑病菌AAC00-1菌株基因组进行序列比对,筛选出候选的果斑病菌T2SS分泌蛋白。通过对筛选出的分泌蛋白的信号肽、代谢通路、蛋白互作网络及在植物细胞的定位进行分析,预测了部分分泌蛋白的生物学功能,为进一步研究果斑病菌从种子到幼苗的定殖和传播分子机制提供了有价值的信息。灰葡萄孢引起的灰霉病是生产上的一类重要病害。这一病原具有寄主广泛、易对化学杀菌剂产生抗药性等特点。生物防治是目前灰霉病害防治的研究热点。本研究利用DII专利数据库检索了灰霉病生物防治专利文献。分析表明：灰霉病生物防治专利中记录的生防制剂来源非常广泛,涉及植物、真菌、放线菌、细菌、昆虫及高分子化合物。生防制剂的成分有单一的微生物菌株、多种微生物组合、从植物或微生物中提取的抗生物质、生防菌株与化学增效物质组配等多种形式。灰霉病生物防治专利除具有防控灰霉病的效果外,可以防控多种植物病原真菌、细菌和病毒,甚至可防治虫害和杂草,并具有提高植物抗性、促进植物生长等作用,可应用于蔬菜、水果、大田作物的生产和储藏保鲜等领域。通过专利分析可以跟踪灰霉病生物防治的行业进展,为研发灰霉病生防制剂、保护知识产权,避免专利侵权纠纷提供信息支撑。对上述两个实例的分析结果说明现代信息技术可为植物病理学研究提供极为有价值的线索。
【作者】潘宏；
【导师】李国庆；
【作者基本信息】华中农业大学，植物病理学，2014，硕士
【副题名】以果斑病菌和灰霉病菌为例
【关键词】元数据；基因本体；瓜类细菌性果斑病；Acidovoraxcitrulli；Ⅱ型分泌系统；分泌蛋白；灰葡萄孢；专利分析；

【参考文献】
[1]穆迎波.基于图像处理的交通流检测算法研究[D].长安大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[2]于阿专.亚里士多德友爱观探究[D].南京大学,思想政治教育,2013,硕士.
[3]邓玉.自由时代的一声叹息——俄罗斯当代小说《无望的逃离》使命感浅论[D].吉林大学,汉语言文字学,2004,硕士.
[4]范瑞麟.铝化物涂层结构对涂层-合金系统高温疲劳性能的影响[J].金属学报.1991(05)
[5]张竹琳.琼胶糖降解菌的鉴定和选育及其发酵产物的研究[D].南京农业大学,食品科学,2012,硕士.
[6]杨丽鑫.上市公司内部控制质量与盈余管理的相关性研究[D].哈尔滨工业大学,会计学,2013,硕士.
[7]廖道彬.生态小城镇建设及发展模式研究[D].华侨大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[8]陆洲.邮政企业实施CRM有关问题研究[D].南京理工大学,2004.
[9]袁俊.型号质量师系统与型号研制RMSS方案论证[J].质量与可靠性.2005(05)
[10]罗进权.影子银行体系及监管研究[D].首都经济贸易大学,金融学,2014,硕士.
[11]刘胜强.西安市PM_(2.5)以及降水中水溶性组分的污染特征研究[D].西安建筑科技大学,环境科学,2013,硕士.
[12]李闯.基于CAN总线的多功能行车记录仪[D].大连理工大学,机械电子工程,2004,硕士.
[13]张凯.实时红外目标—背景图像合成技术研究[D].西北工业大学,兵器发射理论与技术,2004,硕士.
[14]高静.藏北嵩草附着乳酸菌的生物学特性及其对苜蓿青贮饲料发酵品质的影响[D].兰州大学,农村与区域发展（专业学位）,2013,硕士.
[15]易红.新世纪农村题材电视剧的父亲形象研究[D].西南大学,传播学,2013,硕士.
[16]李甜甜.铁路科技文献翻译的项目管理研究[D].北京交通大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[17]严光升.我国国债管理的宏观调控机制及政策效应分析[J].经济体制改革.2001(04)
[18]余小风.东壁岛旅游区生态文化建设的可行性研究[D].华中师范大学,农村与区域发展,2013,硕士.
[19]李相李.长春市宇都和源基坑支护设计优化与数值模拟[D].吉林大学,结构工程,2014,硕士.
[20]辛雅静.胡风文艺思想与现代性[D].陕西师范大学,中国现当代文学,2004,硕士.
[21]吴青松.负压封闭引流（VSD）在下肢自体植皮术中应用的临床研究[D].大连医科大学,外科学,2012,硕士.
[22]张晓虹,王勤.某制药企业药渣洁净焚烧资源化处置的研究[J].杭州化工,2014,04:28-30.
[23]陈力航.IL-18,IL-33对Th1,Th2细胞因子的表达调控在原发免疫性血小板减少症发病中的作用[D].复旦大学,临床医学（专业学位）,2013,博士.
[24]李永妮.中日东海大陆架争端解决法律对策研究[D].新疆大学,法律,2013,硕士.
[25]赵千子.我国成人多发性肌炎/皮肌炎患者临床特征谱、器官损害相关因素及血清标志物探讨和炎症体在发病机制中作用的研究[D].北京协和医学院,内科学,2014,博士.
[26]栾海英.电液伺服控制线性摩擦焊系统关键技术的研究[D].机械科学研究总院,2007.
[27]李建鲲.品种、屠宰体重及饲料对猪肉品质的影响研究[D].新疆农业大学,食品科学,2012,硕士.
[28]程云书.国家经贸委化学事故应急救援抢救系统介绍[J].劳动保护.2002(04)
[29]李银花.基于粗糙集理论的属性约简算法研究及应用[D].华北工学院,计算机应用技术,2004,硕士.
[30]孙国道,李伟明,孙文杰,马祥音,梁荣华.特征增强的体可视化方法综述[J].计算机辅助设计与图形学学报,2013,11:1606-1613.
[31]陈嘉贤.澳门老年人心理健康及其幸福感研究[D].华南师范大学,基础心理学,2004,硕士.
[32]杨红梅.侗族粽子节的经济人类学研究[D].贵州财经大学,中国少数民族经济,2013,硕士.
[33]喻金平.棒材轧辊表面激光处理技术在新钢的应用实践[D].西安建筑科技大学,材料工程,2013,硕士.
[34]张德鑫.工商银行泰安分行国际业务竞争战略研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[35]李醒.国有企业领导干部经济责任审计研究[D].河北大学,会计学,2014,硕士.
[36]胡晋博.华为终端公司发展战略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[37]刘东.整车制造企业第三方物流服务商的优选分析[D].南京农业大学,物流工程,2012,硕士.
[38]房骥.基于多核CPU的软件无线电平台研发及应用技术研究[D].北京交通大学,2013.
[39]王伟.今天你用CRM了吗?[J].金融电子化,2002,08:12-15.
[40]范少鹏.北京市城市孤岛效应及逆变机理研究[D].东北师范大学,人文地理学,2012,硕士.
[41]董元帅,程健,彭彬,陈欣.基于间隔模型的图-库-规则-操作票自动生成方法[J].电力系统自动化,2015,03:84-89.
[42]薛冰.快速眼动相睡眠行为障碍的小样本病例对照研究（附1例病例报道）[D].山东大学,神经病学,2013,硕士.
[43]贾晓云.基于标准CMOS工艺的非易失性存储器设计[D].兰州大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[44]彭佳琪.家庭继嗣和婚姻策略[D].上海大学,民俗学,2014,硕士.
[45]黄飞.基于飞机自身特性的我国民航飞机引进方式选择研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[46]赵怡婕.《非洲商法协调条约》述评[D].外交学院,国际法,2014,硕士.
[47]管京.榜样的力量构成及其释放[D].华中师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[48]张永利.高中校园文化建设现状与建构对策[D].河北师范大学,教育学原理,2012,硕士.
[49]任志宏.深空通信中基于喷泉码的文件传输协议研究[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2014,硕士.
[50]张源园.基于金纳米基底表面增强拉曼光谱技术快速检测鱼肉中孔雀石绿及隐性孔雀石绿的研究[D].上海海洋大学,食品科学与工程,2013,硕士.