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第一部分:链霉菌是一类生活在极端复杂土壤环境中的革兰氏阳性菌,能够产生大量的次级代谢产物,是抗生素、抗肿瘤药物及免疫抑制剂等的主要来源之一。本研究从自然界中筛选出一株产量为0.79 g/L的ε-聚赖氨酸（ε-poly-lysine）产生菌S.albulus ZPM。我们对S.albulus ZPM的基因组进行了测序、组装、功能注释和比较基因组学分析。S.albulus ZPM基因组大小为9.78 Mb,GC含量为72.2%,共编码9,073个基因。比较基因组分析显示链霉菌核心基因组区位于S.albulus ZPM染色体的中部,染色体的两端区域含有很多物种特异性的基因。通过分析发现S.albulus ZPM含有44个次级代谢相关基因簇,其中有20个与聚酮化合物（Polyketide）和非核糖体多肽（non-ribosomal peptide）合成相关的基因簇,包括负责ε-聚赖氨酸的PGC（poly-lysine synthase gene cluster）非核糖体多肽基因簇。为了进一步鉴定与ε-聚赖氨酸产量相关的调控基因,我们使用复合诱变的方法筛选获得了180株产量不同的S.albulus ZPM突变体。通过对30株高产突变株组成的混合高产文库和30株低产突变株组成的混合低产文库进行基因组重测序分析,共鉴定出162个具有能导致非同义突变的编码蛋白基因,这些SNP突变分布在高产组和低产组有显著差异,提示这些基因可能参与调控ε-聚赖氨酸生物合成。功能富集分析掲示这些基因主要参与碳水化合物转运与代谢、基因转录调控以及能量产生过程,其中含有与响应pH变化相关的转录因子HrdD（SAZ4132,A132V）。为了验证HrdD转录因子是否参与了pls基因的调控,我们构建了HrdD的表达载体。体外凝胶阻滞实验（Electrophoretic mobility shift assays）表明HrdD因子可以结合到pls基因的上游启动子区域,因此HrdD转录因子可能通过调控pls基因的启动子区进而参与了pls的转录调控。这项研究为将来提高ε-聚赖氨酸产量以及工业化生产优化提供了重要研究基础。第二部分:白背飞虱是一种重要的可以传播植物病毒的刺吸式水稻害虫。白背飞虱具有长距离迁飞、高繁殖能力及传播植物病毒等特性,严重危害水稻生产。我们使用Illumina平台对17个不同插入片段（180 bp-40 kb）的mate-pair与paired-end文库进行测序,共产生了241.3 Gb的数据。组装得到的白背飞虱基因组大小为720 Mb,Scaffold N50达到了1.18 Mb,Contig N50达到70 Kb,占预测基因组大小的98.6%。通过几种不同的基因组评价方法显示组装的基因组具有较好的完整性,CEGMA库的比对率为99.59%,BUSCO库的比对率为91.77%,可以用于后续的基因注释及下游分析。通过八个不同发育阶段的转录组测序数据,辅助注释出了21,254个蛋白质编码基因,其中70%的基因与已知蛋白具有同源性。通过比较了八个不同发育阶段（胚胎、1龄-5龄幼虫、5天-10天成虫）的转录组数据,共鉴定出4,166个差异表达的基因,并且被聚类到8个不同的表达模块中。同时还对每个发育阶段的特异性表达的基因进行了分析,发现与昆虫生长发育、生殖相关的基因（如几丁质酶、Vg基因等）在5龄幼虫、成虫阶段特异性高表达,比如与昆虫的外骨骼发育紧密相关的几丁质酶,在5龄幼虫阶段高表达,与昆虫的生殖发育相关的Vg基因则在5天成虫与10天成虫阶段高表达。白背飞虱基因组序列的解析为探究病毒宿主互作、虫害防治奠定了研究基础,对农业生产具有重要的意义。