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編輯推薦

適讀人群 ：本書可供微生物學、生物工程、生化工程、醫學基礎和藥學等領域的研究人員與企業技術人員參考。
《真菌基因組學》（原著第二版）是Springer齣版的經典係列著作“The Mycota”中的第13捲，全書由國際上知名學者編撰，國內微生物學領域一綫專傢精心翻譯。全書聚焦於近年來成為研究熱點的真菌——釀酒酵母、絲狀真菌的模式菌粗糙脈胞菌、重要的工業真菌裏氏木黴，以及動植物緻病菌鐮刀菌、白色念珠菌等，係統描述其基因組學研究進展，以及應用基因組學數據進行真菌遺傳學、工業技術及緻病機理方麵的研究。本書對於從事真菌係統研究者來說是重要的文獻資料。

內容簡介

真菌作為生物界一個古老而重大的類群，在農業微生物、工業微生物以及醫學微生物研究中占有重要地位。《真菌基因組學》（原著第二版）嚮讀者介紹瞭多種真菌，包括單細胞真菌釀酒酵母、絲狀真菌的模式菌粗糙脈胞菌、重要的工業真菌裏氏木黴，以及動植物緻病菌鐮刀菌、白色念珠菌等的基因組學研究的新進展，並以此延伸，對基因組學數據在真菌遺傳學研究、工業技術、緻病機理解析等方麵的應用做瞭闡釋。本書寬廣的覆蓋麵、對新研究結果的詳細闡述，使得本書內容深入且極富使用價值。
本書可供微生物學、生物工程、生化工程、醫學基礎和藥學等領域的研究人員與企業技術人員參考。

作者簡介

秦玉琪，山東大學國傢糖工程技術研究中心，副教授。長期從事真核生物遺傳學和功能基因組學的研究、特彆側重於真核生物轉錄調控的研究，對轉錄調控參與真核生物發育以及組蛋白修飾參與染色質重構進行深入研究。作為負責人承擔國傢自然科學基金青年、麵上項目各1項，省部級項目3項，作為學術骨乾參加國傢973計劃，國傢自然科學基金重點項目。近年來在國內外已發錶科研論文10餘篇。

王祿山，山東大學生命科學學院，教授。科研方嚮集中在：微生物生理生化及生物信息學、碳水化閤物活性酶分子的理性設計、秸稈資源的生物轉化與資源化利用以及畜禽廢棄物生物降解與資源轉化利用。主持6項國傢自然科學基金麵上項目、1項國傢重點研發計劃子課題、1項973項目子課題、1項科技部重大專項國傢項目及多省部項目的資助。在Mole Biol Evol, Biotechnol Bioeng，Electrophoresis, Biosource Technol, J Phys Chem B，Phys. Chem. Chem. Phys.等已發錶SCI論文30餘篇。已經齣版著作（譯著）4部。

目錄

第1部分 基因組測序及外延 1
第1章 以酵母菌為模式菌株對復雜疾病的係統生物學研究 2
Ⅰ．引言 2
Ⅱ．以酵母菌為模式菌株的係統生物學研究以解析復雜疾病的基本機理與網絡 4
A. 酵母作為研究真核生物和人類疾病的模型 4
1. 酵母作為研究真核生物和係統生物學的模型 4
2. 酵母作為研究人類疾病分子係統生物學的模型 5
B. 復雜疾病係統的生物學基本機理與網絡的綜閤研究：典型病例和應用——酵母新模型 12
1. 多因子復雜疾病 12
2. 目標、實驗係統、設計、數據分析整閤策略 13
3. 酵母係統生物學研究復雜疾病的基本網絡：典型病例和應用——從酵母到人類的新的疾病模型 14
Ⅲ．小結 18
參考文獻 19
第2章 真菌基本譜係的基因組學研究：係統發育基因組學研究顯示具有共同起源 28
Ⅰ．引言 28
A. 前基因組時代的知識積纍：我們知道多少種真菌？ 28
B. 基因組時代的最新狀態：取得什麼成果？ 29
Ⅱ．真菌基本譜係的進化：係統發育基因組角度的相關研究 32
A. 水生的運動孢子（遊動孢子）真菌 33
1. 芽枝黴門 33
2. 壺菌門 34
3. 新美鞭菌門 35
B. 陸生的不動孢子真菌 36
1. 毛黴門 37
2. 被孢黴門 41
3. 蟲黴菌門 41
4. 球囊菌門 42
C. 與真菌具有共同祖先的其它微生物 42
1. 隱真菌門（羅茲壺菌目）：異水黴羅茲壺菌 42
2. 微孢子蟲 44
3. 核形蟲目-Fonticula類群：簡單核形蟲和Fonticula alba 44
4. 中黏菌門（魚孢黴菌科） 45
Ⅲ．真菌基本譜係的進化：係統發育基因組的相關研究 45
Ⅳ．基本真菌的基因組的主要特徵 46
A. 全基因組復製 46
B. 基因復製、串聯重復 47
Ⅴ．小結 48
參考文獻 48
第3章 真菌係統發育基因組學研究 55
Ⅰ．引言 55
Ⅱ．確定跨越基因組的基因：直係同源和旁係同源 55
Ⅲ．係統發育基因組學方法重構物種進化樹 56
A. 進化背景下基因組學 56
B. 構建真菌進化樹 57
Ⅳ．關注基因傢族曆史：從基因組到係統發育組學 60
Ⅴ．真菌進化過程的研究 61
A. 基因傢族的擴增與全基因組復製 61
B. 水平基因轉移 63
C. 真菌砷酸鹽代謝中的水平基因轉移 64
Ⅵ．比較分析認識真菌生物學 65
Ⅶ．基於比較基因組的蛋白質功能預測 66
Ⅷ．小結 66
參考文獻 67
第4章 基因組數據驅動菌種保藏的發展 72
Ⅰ．引言 72
Ⅱ．菌種保藏中心 72
A. 菌種保藏中心認證 73
B. 生物多樣性公約 75
Ⅲ．真菌全基因組分析 76
A. 參考基因組序列 76
B. 同物種多分離菌株的測序 78
C. 後基因組時代的菌株等效性 83
Ⅳ．基因組技術對菌種保藏中心的影響 84
A. 基因本體論驅動的菌種保藏中心目錄 84
B. 重測序的等位基因目錄 84
Ⅴ．小結 85
參考文獻 86

第2部分 細胞和發育生物學 89
第5章 真菌染色質及其對基因錶達的調控作用 90
Ⅰ．引言 90
Ⅱ．染色質結構的調控：並非所有的修飾都是“錶觀遺傳”調控 91
Ⅲ．染色質結構單元：絲狀真菌中的組蛋白組分 93
Ⅳ．參與組蛋白修飾的蛋白 98
Ⅴ．異染色質形成的控製 98
Ⅵ．絲狀真菌中的兼性異染色質 100
Ⅶ．小結 103
Ⅷ．真菌基因組和轉錄組的網上資源 103
參考文獻 103
第6章 脈孢菌中的光生物學及生物鍾調控 113
Ⅰ．引言 113
Ⅱ．真菌光生物學 113
A. 真菌為什麼要感光？ 113
B. 真菌光受體：生物化學與分布 114
1. 基於黃素的藍光受體 114
2. 紅光敏感的光敏色素 118
3. 視紫紅質和視紫蛋白相關蛋白 118
4. 小結 119
C. 粗糙脈孢菌的光生物學 119
1. 脈孢菌的光響應 119
2. 白領復閤物信號轉導的分子基礎 119
3. 白領復閤物受蛋白激酶及VVD作用的負調控 120
4．脈孢菌中的其它光受體：僅需要LOV？ 121
D. 麯黴屬的光響應 122
1. 構巢麯黴的光響應 122
2. WCC和光敏色素之間在遺傳學和物理學上的相互作用 123
3. 構巢麯黴中CryA的功能為CPD光裂閤酶和光敏感的隱花色素 123
4. 小結 123
E. 總結 124
Ⅲ．晝夜節律和真菌 124
A. 什麼是晝夜節律？ 124
B. 追蹤脈孢菌的晝夜節律 125
C. 其它真菌中生物鍾的保守性 126
D. 生物鍾振蕩器的分子機製 126
E. 核心時鍾組件 128
1. 負調控組件：FRQ和FRH 128
2. 正調控：“白領”復閤物 131
F. 時鍾輸入和輸齣 131
1. 輸入 131
2. 輸齣 132
G. 脈孢菌的分子優勢 132
參考文獻 133
第7章 子實體發育的基因組學和轉錄組學研究 139
Ⅰ．引言 139
Ⅱ．從基因組到功能 140
A. “無性”真菌的有性發育 140
B. 大規模基因敲除的研究 141
C. 基因組測序發現突變 141
Ⅲ．轉錄組學：基因組學的應用 142
A. 轉錄組學確定發育過程中的基因錶達圖譜 144
1. 不同發育階段的轉錄組學 144
2. 比較轉錄組學鑒彆進化上保守基因的錶達模式 145
B. 利用轉錄組學鑒定發育相關基因和突變 147
1．轉錄組學分析交配型依賴的基因錶達 147
2. 光受體突變體的轉錄組學分析 149
3. 其它發育相關突變體的轉錄組學分析 150
C. 子實體發育階段差異錶達基因的詳細分析 151
Ⅳ．其它“組學”方法 152
Ⅴ．小結 153
參考文獻 153

第3部分 生物技術相關的基因組學 161
第8章 真菌對植物生物質的降解與修飾 162
Ⅰ．前言 162
A. 植物生物質的組成 162
B. 縴維素 162
C. 半縴維素 163
1. 木聚糖 163
2. 木葡聚糖 163
3. 半乳甘露聚糖 165
D. 果膠 165
1. 同聚半乳糖醛酸和木糖基聚半乳糖醛酸 165
2. 鼠李糖聚半乳糖醛酸Ⅰ和鼠李糖聚半乳糖醛酸Ⅱ 165
E. 木質素 166
Ⅱ．子囊菌産生的植物生物質修飾酶 168
A. 子囊菌基因組研究現狀 168
B. 腐生真菌、人類病原真菌、植物病原真菌以及酵母的比較 170
C. 子囊真菌降解植物生物質的轉錄組與蛋白質組研究 172
D. 植物生物質相關基因的錶達調控 174
Ⅲ．擔子菌産生的植物生物質修飾酶 174
A. 擔子菌基因組研究現狀 174
B. 擔子菌中參與木質素修飾的酶類 175
1. Ⅱ型血紅素過氧化物酶類 175
2. 多銅氧化酶類 178
3. 産H2O2的氧化還原酶類 179
4. P450單加氧酶類 180
5. 縴維素氧化酶類 180
6. 草酸分解酶類 181
C. 白腐真菌和褐腐真菌的比較 182
D. 擔子菌降解植物生物質的轉錄組和蛋白質組分析 182
Ⅳ．小結 184
參考文獻 185
第9章 工業絲狀真菌的轉錄組學研究：調控、生理及應用的新視角 197
Ⅰ．引言 197
Ⅱ．轉錄組學分析的實驗設計 198
A. 轉錄譜平颱 198
B. 真菌培養方法 201
Ⅲ．作為産酶細胞工廠的絲狀真菌 206
A. 分泌壓力 206
B. 蛋白水解 208
C. 菌絲異質性 208
Ⅳ．作為植物生物質降解者的絲狀真菌 208
Ⅴ．絲狀真菌作為宿主産生代謝物 210
A. 初級代謝物 210
B. 次級代謝物 211
Ⅵ．真菌的形態學與生産能力 212
Ⅶ．未來新進展 213
參考文獻 213
第10章 木黴屬生防菌種和工業産酶菌種的基因組分析 220
Ⅰ．引言 220
Ⅱ．木黴屬基因組及其特徵 221
A. 一般特徵 221
B. 基因傢族 222
Ⅲ．基因組及相關研究的工具 223
Ⅳ．基因錶達的環境調控 224
A. 光應答 224
B. 異三聚體G蛋白信號通路 225
C. cAMP途徑 226
D. 絲裂原激活蛋白激酶信號通路 227
Ⅴ．酶的閤成 227
A. 降解生物大分子的相關基因 227
B. 裏氏木黴的CAZyme基因簇 230
C. 酶閤成的調控因子 231
D. 縴維素酶高效分泌菌株的發展史 231
E. 全基因組分析酶分子的錶達調控 232
Ⅵ．生理學 233
Ⅶ．發育 235
A. 無性生殖 235
B. 有性生殖 236
Ⅷ．木黴與真菌和植物的相互作用 236
A. 重寄生 236
B. 木黴-植物的相互作用 237
Ⅸ．次級代謝 238
Ⅹ．總結與展望 240
參考文獻 240

第4部分 緻病性 249
第11章 基因組學在鐮刀菌緻病性及發育研究中的應用 250
Ⅰ．引言 250
Ⅱ．比較基因組學 253
Ⅲ．基因組學在植物病原菌鐮刀菌研究中的應用 256
A. 特化的緻病策略：基因組上的發現 257
1. 緻病真菌毒素 257
2. 宿主環境的脫毒 259
3. 誘導宿主的易感性 260
4. 分泌蛋白在鐮刀菌與寄主相互作用中的功能 261
Ⅳ．從病原真菌到腐生真菌：過鼕生存 262
Ⅴ．産孢基因組學 262
A. 無性孢子的形成 262
B. 有性發育 264
1. 次級代謝和孢子形成 266
Ⅵ．總結和展望 267
參考文獻 270
第12章 植物病原真菌的代謝物組學和蛋白質組學 280
Ⅰ．引言 280
Ⅱ．蛋白質組學 280
A. 蛋白質組方法學 280
B. 信號通路靶標的鑒定 281
C. 對營養和植物激發子的響應 281
D. 感染結構的發育和毒力 283
E. 生物防治 285
F. 輔助基因組注釋的蛋白質組學 285
Ⅲ．代謝物組學 287
A. 代謝物組方法學 287
B. 黴菌毒素的發現 287
C. 真菌代謝物組圖譜 288
D. 植物病原真菌糖醇代謝的鑒定 289
E. 植物-真菌相互作用的代謝物組學 289
Ⅳ．植物病原真菌代謝物組學和蛋白質組學的展望 290
參考文獻 291
第13章 條件緻病菌的功能基因組學 297
Ⅰ．引言：功能基因組學和條件緻病真菌病 297
Ⅱ．基因組學 298
A. 麯黴的比較基因組學 298
B. 次級代謝産物基因簇的基因組挖掘 300
Ⅲ．産生真菌突變菌株以研究基因功能 301
Ⅳ．轉錄組 303
A. 微陣列與RNA測序 304
Ⅴ．蛋白質組學 305
A. 基於凝膠的蛋白質組學 305
B. 非凝膠的蛋白質組學 306
C. 條件緻病真菌的蛋白質組分析 308
1. 細胞壁蛋白質組學 308
2. 分泌組學 308
3. 適應宿主內環境 309
Ⅵ．功能基因組學和生物信息學 311
Ⅶ．小結 312
參考文獻 313
第14章 白色念珠菌的毒力與代謝 321
Ⅰ．引言 321
Ⅱ．白色念珠菌代謝概述 322
Ⅲ．與毒力相關的氨基酸代謝 324
A. 氨基酸飢餓與毒力 324
B. 氨基酸代謝與毒力 326
Ⅳ．與毒力相關的碳代謝 327
Ⅴ．毒力與適應性的共進化 332
Ⅵ．總結與展望 333
參考文獻 334
索引 341

前言/序言

譯者前言
《真菌基因組學》是由德國波鴻魯爾大學Karl Esser教授擔任主編、施普林格齣版社齣版的一套關於真菌基礎研究與應用研究叢書《真菌》中的第13捲。這套叢書共有15捲，不僅包括對真菌的細胞生物學、遺傳學、生物化學以及生物技術的研究，同時還包括瞭對真菌與微生物、植物、動物和人類的關係，以及真菌在醫藥、工業和農業的應用的研究。這套叢書自齣版後獲得瞭真菌科學界的普遍認可。
在剛剛看到此書的第二版時，我們就有瞭將此書翻譯成中文的想法，這是因為，真菌基因組學研究時代已經來臨。特彆是第二代測序技術的發展，使得利用基因組序列信息和各種組學技術對真菌的生物係統的結構、功能和進化的分子基礎進行解析成為可能。基因組學是強大的研究工具，它開啓瞭過去無法想象的對真菌各種生物學問題進行深入的調查研究之門。
在本書的翻譯過程中，我們本著實事求是的態度、認真負責的精神，反復校對，以求如實地體現作者的意圖和科學的本質。由於生物學英文專有名詞與中文的差異，以及新的英文專有名詞不斷齣現，個彆詞匯上的翻譯可能會有不當，但我們在適當位置如括弧中將原來的英文名詞一並列齣，希望讀者能夠更加容易辨彆。
為瞭使本書早日與廣大讀者見麵，化學工業齣版社的領導給予瞭大力支持，相關編輯室和負責齣版發行的同誌也多方協助，在此錶示特彆感謝！
由於譯校者水平有限，譯文不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。
秦玉琪 王祿山
山東大學生命科學學院
山東大學國傢糖工程技術研究中心
2017年10月

本捲前言（第二版）
自從2005年本叢書第13捲的第一版齣版後，真菌基因組技術迅速發展。第二代測序技術的發展不僅應用於基因組測序，而且應用於闡明基因組結構以及基因組範圍的基因錶達的研究。絲狀真菌基因敲除技術的快速進步，使得構建大規模基因敲除庫成為可能。對粗糙脈孢菌來說，幾乎所有的基因都獲得瞭敲除株。在本捲第一版準備的過程中，釀酒酵母和其它酵母的基因組分析已經進行；絲狀真菌的基因組時代已經到來，並應用於基礎和應用研究中。
本書第二版的內容包括14章，覆蓋瞭子囊菌、擔子菌以及其它基礎真菌，從緻病性的基礎理論到工業應用進行瞭綜述。
當然，這並不意味著本書能夠全麵覆蓋真菌基因組研究這一快速發展的領域。與第一版相似，本書著重闡明基因組學對真菌研究的影響，以及對生物學問題的影響（我嚮那些研究領域並不在本書範圍內的研究者道歉）。
本書分為4個部分。第一部分“基因組測序及外延”包括4章：闡明瞭基因組學的信息和技術對模式生物如酵母研究的影響（第1章），以及對研究較少的一些常見真菌的影響（第2章），新的多基因組比較的分析技術（第3章），基因組學對微生物培養的影響（第4章）。第二部分“細胞和發育生物學”對真菌生物學的重要問題進行瞭闡述，如真菌染色質的組織（第5章），真菌生理節律（第6章），真菌子實體的發育（第7章）。第三部分“生物技術相關的基因組學”著重討論瞭真菌基因組上編碼的植物生物質轉化酶（第8章），以及重要的工業真菌（第9章和第10章）。第四部分“緻病性”包含對植物緻病真菌的基因組學分析（第11章和第12章），以及動物/人緻病真菌的基因組學分析（第13章和第14章）。
非常感謝對此書第二版的齣版作齣貢獻的所有作者，他們是各自研究領域的專傢，他們的工作對所有真菌基因組學研究領域的科學傢來說都是非常重要的。
本捲主編
Minou Nowrousian
德國波鴻
2013年10月

本捲前言（第一版）
令真菌學傢

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