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昆明植物所禾本科BEP分支及近緣物種的比較進化基因組學(xué)研究取得重要進展 已有2人參與
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昆明植物所禾本科BEP分支及近緣物種的比較進化基因組學(xué)研究取得重要進展 http://www.kib.ac.cn/xwzx/kyjz/201305/t20130530_3853425.html BEP分支--即竹亞科 (Bambusoideae)，稻亞科 (Ehrhartoideae) 和早熟禾亞科 (Pooideae)，是禾本科 (Poaceae) 重要組成部分之一。最近十幾年以來，研究人員付出了巨大的努力，但是BEP分支的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系仍然存在爭議。值得欣喜的是，近兩年來，研究人員利用葉綠體全基因組序列信息，支持竹亞科和早熟禾亞科具有更近緣的系統(tǒng)關(guān)系。然而，葉綠體基因是單親遺傳 (絕大部分是母系遺傳)，進化速率相對比較慢，它們不一定真正反映了物種的進化歷史。因此，利用核基因（雙親遺傳）來探求它們的進化關(guān)系是非常必要的。 最近，中國科學(xué)院昆明植物研究所郭振華研究組、李德銖研究組利用具有11個全基因組和6個轉(zhuǎn)錄組的物種序列對上述問題進行了深入的研究。通過生物信息學(xué)方法，研究人員在17個物種中識別了121個單拷貝或低拷貝的直系同源基因組 (orthologous groups)，然后利用多種方法推斷了系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，結(jié)果強烈表明竹亞科和早熟禾亞科的系統(tǒng)關(guān)系更加近緣。至今為止，該研究組已利用葉綠體基因組和核基因組數(shù)據(jù)都一致確認(rèn)，BEP分支是單系類群，在其分支之內(nèi)，竹亞科與早熟禾亞科更加近緣，它們共同構(gòu)成了稻亞科的姐妹群。此外，研究人員在禾本科的14個物種中識別了173個直系同源基因，并進行了選擇壓力分析，其中9個基因具有正選擇的位點；在熱帶和溫帶的代表竹種麻竹和毛竹中識別了314個直系同源基因，其中24個基因呈現(xiàn)了正選擇趨勢。最后，研究人員對這些受到正選擇的基因進行了功能注釋，發(fā)現(xiàn)了一些基因涉及環(huán)境壓力響應(yīng)，生殖發(fā)育，細(xì)胞分裂，信號傳導(dǎo)，激素合成與生化代謝等功能，如：WCOR413，PM5, Meu13, OsClp8, RRM and DNA-directed RNA polymerase II。 本文研究結(jié)果對長期以來所爭論的禾本科BEP分支進化親緣關(guān)系進行了確認(rèn)。同時，發(fā)掘到一些正選擇基因，這為理解禾本科的適應(yīng)性進化提供了重要價值，為后續(xù)的基因功能驗證，轉(zhuǎn)基因與分子育種的研究提供了重要的基礎(chǔ)材料。 上述研究結(jié)果以“ Zhao L, Zhang N, Ma P-F, Liu Q, Li D-Z, et al. (2013) Phylogenomic Analyses of Nuclear Genes Reveal the Evolutionary Relationships within the BEP Clade and the Evidence of Positive Selection in Poaceae. PLoS ONE 8(5): e64642.” 為題發(fā)表于《公共科學(xué)圖書館－綜合（PLoS ONE）》上，（http://www.plosone.org/article/i ... ournal.pone.0064642），并被學(xué)術(shù)編輯(Academic Editor) Axel Janke 博士給予了高度評價 “ It has many merits. Otherwise, the idea and science behind your manuscript is very interesting”. 該研究得到了中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項目（KSCX2-YW-N-067）、國家自然科學(xué)基金項目（30990244）、NSFC-云南省聯(lián)合基金項目（U1136603）、教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金和云南省中青年學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人基金（2008PY065）的支持。 竹亞科，稻亞科 和早熟禾亞科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系圖 PAUP, RAxML, MrBayes 和MP-EST 用來推斷了系統(tǒng)關(guān)系。水平線上方和下方分別代表基于蛋白質(zhì)和核酸序列推斷出的支持率。 “*”代表支持率為PP=1.0或者BP=100�！�#”代表所有支持全為1.0和100. 基于蛋白質(zhì)超矩陣，MrBayes估計了各分支的長度。 |
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2樓2013-06-07 14:17:52
chasonzhou
銀蟲 (初入文壇)
- 應(yīng)助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 22
- 帖子: 6
- 在線: 14.1小時
- 蟲號: 2673548
- 注冊: 2013-09-23
- 專業(yè): 植物病理學(xué)
小郭還是不錯的哈～ 
3樓2013-09-23 12:29:58
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