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文檔簡介
1、隨著全球環(huán)境惡化的加劇,干旱、鹽漬、低溫等非生物脅迫對植物的生長造成了嚴(yán)重的影響。研究表明,HD-Zip I是同源異型-亮氨酸拉鏈(HD-Zip)中屬于亞族I的一類較為保守的轉(zhuǎn)錄因子,參與了植物對各種生物和非生物脅迫因子的應(yīng)答反應(yīng)、激素和光信號應(yīng)答以及器官發(fā)育調(diào)控等過程。本研究在全基因組水平上,對已測序的禾本科植物短柄草、水稻、高粱和玉米中的HD-Zip I基因進(jìn)行鑒定。從內(nèi)含子/外顯子分布、結(jié)構(gòu)域和基序、系統(tǒng)發(fā)育分析、物種內(nèi)和物種間的
2、微共線性(microsynteny)、環(huán)境選擇壓力等方面探究了禾本科植物HD-Zip I基因家族的起源與進(jìn)化、基因復(fù)制與丟失。獲得如下主要結(jié)果:
1、利用公布的基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫,根據(jù)HD-Zip I蛋白保守的結(jié)構(gòu)域,在禾本科植物短柄草、水稻、高粱和玉米基因組中分別鑒定出11、14、13和19個HD-Zip I基因。
2、通過系統(tǒng)進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),來自4個禾本科植物基因組的57個禾本科HD-Zip I基因可以被清晰的劃
3、分為5個亞分枝。
3、分別對四個物種內(nèi)基因組區(qū)段上基因微共線性進(jìn)行分析,結(jié)果表明14個包含HD-Zip I基因的水稻染色體區(qū)段中有12個區(qū)段形成了兩個,三個或四個為一組的旁系同源區(qū)段組,在水稻中超過85%的HD-Zip I基因組區(qū)段是由全基因組復(fù)制產(chǎn)生的,而在短柄草、高粱和玉米中只發(fā)現(xiàn)了少數(shù)具有旁系同源關(guān)系的HD-Zip I基因區(qū)段。
4、物種間基因組區(qū)段上基因微共線性分析發(fā)現(xiàn),短柄草、水稻、高粱和玉米基因組中的包含
4、HD-Zip I基因的復(fù)制區(qū)段具有廣泛的共線性,形成了17組直系同源區(qū)段。選擇壓力分析表明,在禾本科HD-Zip I基因的進(jìn)化歷程中,純化選擇起主導(dǎo)作用,但在個別基因的部分編碼區(qū)域存在著較強(qiáng)的正向選擇,可能促進(jìn)其功能的分化。
本研究通過比較基因組學(xué)的方法闡明了水稻HD-Zip I基因組家族的進(jìn)化與全基因組復(fù)制事件相偶聯(lián),HD-Zip I基因組區(qū)段在物種間存在廣泛的微共線性。這些結(jié)果為全基因組水平上掲示HD-Zip I基因家族的
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