卵菌是类真菌微生物,具有与丝状真菌相似的形态特征,可引起腐霉病、疫霉病、霜霉病和白锈病等多种破坏性的植物疾病,但在进化关系上与异型、双鞭毛的金褐藻相近。随着基因组学理论和技术的发展,大量卵菌基因组被测序完成,为我们研究卵菌系统进化和致病因子分析提供了机会。但专性生物营养型和半生物营养型病原体的分子基础或进化的研究还不完善。本研究利用全基因组同源性分析方法对National Center for Biotechnology Information（NCBI）、Ensembl Protists和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）等数据库中的植物卵菌全基因组序列的基因组结构、同源性和差异基因富集通路进行系统研究。以此为基础,对差异基因富集的抗坏血酸新陈代谢、类固醇生物合成果糖和甘露糖代谢、酪氨酸代谢等主要通路以及相关的ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白家族以及免疫相关因子的蛋白CYP（Cyclophilin）蛋白家族和Nudix蛋白家族进行详细分析,主要包括:通路中霜霉菌和疫霉菌差异蛋白的筛选和系统进化关系分析,卵菌相关致病基因的筛选,蛋白结构、进化来源及不同生命阶段转录组表达差异。由此探讨植物卵菌由腐生到专性生物营养型生活方式的转变机制对植物侵染过程的影响,并筛选可能存在的致病基因,为抗卵菌植物资源的评价及筛选提供分子基础。获得的主要结果如下:1.9种植物卵菌的全基因组大小、基因组结构、同源性和差异基因富集等具有明显的差异。霜霉菌在进化历程中有两个独立的起源,在较长的进化中丢失很多重要基因。疫霉菌很多基因家族出现了大量重复基因的扩展,这些扩展的基因很有可能是与卵菌致病相关的候选效应子。2.在8个富集通路中筛选到15个在霜霉菌中缺失的蛋白,其中,醛糖-1-差向异构酶、葡萄糖酸内酯酶和儿茶酚O-甲基转移酶可能起源于真菌,这些蛋白可能参与植物毒素的解毒或直接作为致病因子作用于植物,可作为候选致病相关蛋白。3.从植物卵菌中鉴定出1 791个卵菌ABC转运蛋白,且植物卵菌的ABC转运蛋白家族系统起源较丰富。在植物卵菌不同发育阶段,ABC转运蛋白表达量具有特异性,大多数ABC转运蛋白主要转运底物参与生物营养阶段和半生物营养阶段。其中ABCAⅢ,全长ABCBⅣ,半尺寸ABCBⅡ,ABCD及ABCG可作为候选致病相关蛋白。4.从22株植物卵菌中鉴定出16个正交组的CYP蛋白,其中6个含有二联体蛋白,且CYP-FBKP二联体只存在于Stramenopiles和Alveolates中;不同CYP蛋白结构域影响其系统发育;在整个感染的不同阶段,Phytophthora infestans和Plasmopara halstedii的每个CYP基因具有不同的表达量,其CYP基因在感染过程中的差异表达与CYP具有多种功能一致,并不仅仅局限于致病性。同时oomc CYP06,oomc CYP07,oomc CYP09,oomc CYP12和oomc CYP14可作为候选致病相关蛋白。5.在22株植物卵菌中鉴定出16个正交组的Nudix水解酶蛋白,其中10个含有二联体蛋白。大多数植物卵菌的Nudix蛋白与真菌的Nudix蛋白关系相近,并在进化中形成多个旁系同源物,具有不同的功能。Phytophthora sojae和Plasmopara halstedii的Nudix基因表达图谱证明了Nudix蛋白在宿主感染期间的潜在作用。同时oomc NUD00,oomc NUD01,oomc NUD05,oomc NUD07和oomc NUD09可作为候选致病相关蛋白。综上所述,我们总共筛选了18组卵菌中候选致病相关的蛋白,可作为后期功能验证的候选基因库。