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小麦(Triticum aestivum L.)是全世界上最重要的粮食作物之一,它的栽培历史可以追溯到8000多年前。人们对小麦产量与品质的需求随着人口数量的增长逐步上升。小麦生产受到各种病原菌侵染的影响。选择培育抗性品种是通过发掘新的抗病位点并克隆,经过设计杂交组合或分子标记辅助育种的方法,是最有效的手段。随着小麦及其祖先种基因组测序工作的完成,产生了大量可分析数据。生物信息学是一门综合性交叉学科,旨在利用研究基因组学与蛋白质组学。农业生物信息学产生于生物信息学,在农作物的应用,识别重要基因的组织结构与分布规律,预测新基因,研究抗性基因的进化有着重要作用。本文筛选出41个与小麦抗病相关的特异性分子标记,进行电子克隆。并通过功能预测、GO注释获得抗病性相关基因,通过KEGG分析揭示小麦与致病菌互作过程中相关功能基因的生物学信息和分子机制。本文试验研究内容如下:(1)在Linux平台上对小麦抗病标记在中国春及其祖先种乌拉尔图小麦(Triticum urartu),粗山羊草(Aogilops tauschii)中进行电子定位,来确定抗病基因在染色体的实际位置。定位结果使用MapChart 2.1软件进行作图,统计电子定位结果,其中分别定位在六倍体小麦中国春的2B染色体,乌拉尔图小麦(Triticum urartu)的2号染色体,粗山羊草(Aogilops tauschii)的2号染色体上的最多。(2)筛选标记,对能成功进行电子定位的位点提取两翼各2kb的序列,使用Fgenesh对相关定位位点的两翼序列进行功能基因预测,共预测出96个功能基因。(3)采用Blast2go软件将(2)中预测出的功能基因根据能否注释进行分类,最终有60个功能基因能够被成功注释。结果得到58条GO术语信息:其中有41.38%的属于生物学途径(P);17.24%属于细胞组件(C);41.38%属于分子功能(F)。KEGG代谢通路分析得到了对应的KO代谢途径及EC编码等相关信息。(4)为检测预测出的功能基因在实际研究中的可靠性,为本实验根据抗病功能基因,使用Primer3.0软件设计引物,进行扩增,对产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析凝胶电泳结果。