卵菌(Oomycete)是一类与真菌在形态上相似,但亲缘关系甚远的一类真核生物。疫霉属(Phytophthora)作为其中非常重要的一类病原卵菌,能够在全世界范围内对经济作物和装饰作物等不同植物造成巨大的经济损失。从植物病理学诞生以来,对疫霉的研究就从未间断。进入21世纪基因组时代,多种重要疫霉的全基因组测序陆续完成,加上转录组测序技术的不断完善与普及,使得疫霉的研究跨入了一个全新的阶段,由此也促进了疫霉生物信息学研究的快速发展。通过生物信息学对海量基因组、转录组数据进行的探索和挖掘,能够为传统的实验研究提供更加准确的基因预测、筛选,为疫霉的致病机理分析指明方向,也为在组学上对疫霉进行整体的研究分析提供了可能,从而能够极大得提高疫霉功能基因组学的研究效率。要研究疫霉的病害防治,关键是要清楚疫霉与植物之间的互作机制。目前,疫霉与植物互作的模型已经建立,并且在疫霉中已经发现了多个基因家族,在互作过程中扮演了重要角色,比如水解酶、毒素等,被通称为效应分子。这些家族中的成员通过相互协作,帮助病原物自身适应寄主植物体内环境,从寄主体内获取营养,进而促进病原物的侵染。而其中许多效应分子也在疫霉与寄主植物的协同进化过程中,参与了“军备竞赛”。近年来发现疫霉中存在一个庞大的名为RxLR的效应分子家族,其成员都包含一个RxLR-dEER的保守序列元件,该序列元件能够介导效应分子进入寄主细胞内部,从而发挥功能。一些效应分子能够被寄主识别并诱导抗病反应,被称为无毒基因,阻碍病原物的侵染。掌握这些效应分子在致病过程中的功能,将有助于对植物中抗病基因的挖掘以及筛选,进而为抗病育种提供依据。主要内容包括：1.辣椒疫霉转录组测序分析.通过对辣椒疫霉Pc35菌株非侵染阶段(菌丝、孢子囊、游动孢子、休止孢、休止孢萌发五个阶段)、侵染前期(侵染拟南芥叶片后1小时到4小时)以及侵染后期(侵染拟南芥叶片后8小时到48小时)三个mRNA样品进行转录组测序,并利用得到的测序结果,在辣椒疫霉参考基因组中发现954个新基因；识别辣椒疫霉中存在的多种可变剪接方式,同时进一步估计了可变剪切对蛋白本身可能产生的影响；估计辣椒疫霉中基因的表达量；分析在转录组测序菌株以及基因组测序菌株之间可能存在的效应分子多态性。2.辣椒疫霉中elicitin的生物信息学分析.对辣椒疫霉中的elicitin进行鉴定,根据序列及结构特征划分为elicitin及elicitin-like,并且将其与之前报道过的其他疫霉中的elicitin进行比较,寻找辣椒疫霉中elicitin的特点。其次根据elicitin的进化特征,发现了elicitin在不同卵菌中经历着基因获得和丢失。此外还根据转录组的表达量预测数值,发现辣椒疫霉中elicitin与此前报道的相同,在侵染过程中起到重要作用,而elicitin-like在侵染过程中则可能扮演了多种不同的角色。3.大豆疫霉中P13K基因的鉴定.通过blast以及蛋白功能域预测等方法,在大豆疫霉中鉴定出5个P13K基因,分别归属于class I知class III.比较发现,这些P13K在进化上与结构上与真菌、植物以及哺乳动物中的P13K存在差异,揭示了一种可能在卵菌中特有的P13K进化路线,及功能分配。此外,对5个P13K的表达量分析结果表明,这些P13K可能在大豆疫霉的侵染过程中发挥了主要的作用。