十字花科共線性分析及數(shù)據(jù)庫平臺的構(gòu)建.pdf

1、十字花科是雙子葉植物的一個大家族，包含了模式植物擬南芥及諸多含有遺傳學(xué)和形態(tài)學(xué)多樣性的物種，具備較高的經(jīng)濟(jì)價值和科研價值。豐富的基因組測序數(shù)據(jù)和經(jīng)歷的多次全基因組多倍化事件使得該類物種成為研究多倍體進(jìn)化的模型系統(tǒng)。蕓薹屬是十字花科一個重要的屬，包含了白菜、甘藍(lán)、油菜等多種作為蔬菜、調(diào)味品及具有重要經(jīng)濟(jì)價值的占全世界食用植物油12％生產(chǎn)量的油料作物。作為蕓薹屬里面重要的一個物種，白菜于2011年完成了測序。在白菜基因序列及后續(xù)分析的基礎(chǔ)上

2、，蕓薹屬數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站BRAD建成。但隨著越來越多的十字花科基因組序列的公布，如何直接有效地利用這些物種基因組信息成了十字花科研究者所關(guān)心的問題。
　　本研究通過對13個十字花科物種的共線性分析，獲得了12個物種與模式植物擬南芥間的共線性關(guān)系。以共線性分析為基礎(chǔ)，通過白菜與擬南芥的共線性關(guān)系獲得了白菜的候選花粉特異基因，并分析了三倍化復(fù)制事件對這些候選基因的影響。所構(gòu)建的十字花科數(shù)據(jù)庫整合了13個物種的基因組的序列等信息和共線性關(guān)系，

3、BRAD數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站也升級到了2.0版本。主要結(jié)果如下:
　　1.共線性關(guān)系圖清楚地展示了蕓薹屬物種及亞麻薺的基因組上存在著很多三個共線性片段對應(yīng)擬南芥一個共線性片段，有力地支持蕓薹屬物種和亞麻薺經(jīng)歷了最近一次的三倍化復(fù)制事件。共線性圖提供了從基因組層面觀察共線性關(guān)系的便利。共線性基因數(shù)目的統(tǒng)計，具體展示了十字花科物種與擬南芥在基因組塊(GBs)上的及總共的共線性基因數(shù)目。這些共線性展示方式可以直觀化及具體化十字花科物種與擬南芥的共

4、線性關(guān)系。
　　2.十字花科基因組序列等方面的信息經(jīng)過處理后儲存到了十字花科數(shù)據(jù)庫中。以十字花科數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，BRAD數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站也升級到了2.0版本，同時BRAD V2.0除了保留原來功能又添加了新的功能頁面去展示十字花科數(shù)據(jù)庫的相關(guān)信息。新功能最大特點是實現(xiàn)了共線性關(guān)系的可視化，使得研究人員可以直觀地查看物種間的共線性關(guān)系，并且在此基礎(chǔ)上可以更加方便地獲取共線性信息。
　　3.三倍化復(fù)制事件后，白菜候選花粉特異基因處于進(jìn)化