2019-03-04 03:02:49
新華社南京3月3日電（記者陳席元）記者近日從南京農(nóng)業(yè)大學(xué)了解到，該校張紹鈴教授團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)鑒定了梨等141種植物基因組的不同類型重復(fù)基因，構(gòu)建了植物重復(fù)基因數(shù)據(jù)庫，揭示了重復(fù)基因進(jìn)化的普遍規(guī)律。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《基因組生物學(xué)》，數(shù)據(jù)庫也在南農(nóng)大官網(wǎng)供國內(nèi)外研究者共享。
據(jù)論文第一作者、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院博士生喬鑫介紹，重復(fù)基因即基因復(fù)制產(chǎn)生的兩個同源基因，植物通過復(fù)制基因，能夠豐富自身基因庫，抵御外界復(fù)雜多變的環(huán)境，還能增加進(jìn)化變異的機(jī)會，實(shí)現(xiàn)物種分化和多樣性。
隨著近年來測序技術(shù)的升級，測序成本大幅降低，越來越多的植物基因組被破譯，目前已完成全基因組測序的植物超過200種，包括單細(xì)胞綠藻、苔蘚類植物、蕨類植物、裸子植物以及被子植物，但對于鑒定不同種類植物的重復(fù)基因，仍缺乏一個通用方法。
南農(nóng)大張紹鈴教授團(tuán)隊(duì)此前系統(tǒng)鑒定了梨基因組中的重復(fù)基因，以此為基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個具有普遍適用性的生物信息學(xué)方法，并深入分析了141種植物的基因組。
研究結(jié)果表明，在植物漫長的進(jìn)化過程中，基因串聯(lián)復(fù)制和鄰近復(fù)制始終保持較高的發(fā)生頻率，為植物適應(yīng)復(fù)雜多變的外界環(huán)境提供源源不斷的遺傳變異材料。在基因組加倍后的較短時間內(nèi)，重復(fù)基因間會發(fā)生高頻率的基因置換，并隨著時間推移進(jìn)一步分化。
張紹鈴表示，團(tuán)隊(duì)利用141種植物基因組中包含的所有蛋白序列，構(gòu)建了大規(guī)模的植物直系同源基因家族，包含大豆、水稻、小麥、玉米等大宗糧食作物，以及梨、桃、葡萄、蔬菜、花卉等園藝作物，今后將陸續(xù)拓展其他植物類別。
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