在千百萬年的進化中,植物為何變得多姿多彩?一個重要因素就是植物會復制自己基因,實現(xiàn)物種分化和多樣性。南京農(nóng)業(yè)大學張紹鈴教授團隊通過鑒定梨等141種植物基因組中不同類型重復基因,構(gòu)建了世界*植物重復基因數(shù)據(jù)庫,揭示了重復基因進化的普遍規(guī)律。該成果近日在線發(fā)表于*學術期刊《基因組生物學》。
以往的研究發(fā)現(xiàn),有的植物有復制自己基因的功能?;驈椭坪?,植物不僅能抵御外界復雜多變的環(huán)境,還能增加進化變異的機會。
近年來,越來越多的植物基因組被破譯。目前已經(jīng)完成全基因組測序的植物超過200種。但是,仍缺乏一個具有廣泛適用性的鑒定不同種類植物重復基因的方法。該團隊在系統(tǒng)鑒定梨基因組中重復基因的基礎上,開發(fā)了一個具有普遍適用性的生物信息學方法,用于鑒定不同種類植物基因組中的重復基因。
他們深入分析發(fā)現(xiàn),在植物漫長的進化過程中,基因串聯(lián)復制和鄰近復制始終保持較高的發(fā)生頻率,為植物適應復雜多變的外界環(huán)境提供了源源不斷的遺傳變異材料。并且,基因組加倍發(fā)生后的較短時間內(nèi),重復基因之間發(fā)生高頻率的基因置換,隨著時間的推移,重復基因之間會發(fā)生廣泛的時空表達分化。
此外,該團隊通過大規(guī)模收集整合國內(nèi)外植物基因組數(shù)據(jù)資源,構(gòu)建了世界*植物重復基因數(shù)據(jù)庫,目前已收錄141種完成基因組測序的植物,并將拓展為植物相關的所有類別。該數(shù)據(jù)庫將為深入研究重復基因的進化機制提供寶貴的數(shù)據(jù)資源。
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