單子葉植物基因組結(jié)構(gòu)和功能的比較基因組研究.pdf

1、本文以12種重要的單子葉植物水稻、香蕉、菠蘿、棕櫚等基因組進(jìn)行比較基因組學(xué)研究，確定物種進(jìn)化過(guò)程中與多倍化關(guān)聯(lián)的基因組結(jié)構(gòu)和染色體進(jìn)化模式，并揭示基因組進(jìn)化對(duì)物種進(jìn)化演化帶來(lái)的影響。
　　利用共線性分析和基因組同源結(jié)構(gòu)分析，獲得了物種基因組內(nèi)與基因組間由全基因組加倍產(chǎn)生的重復(fù)基因，在不同的單子葉物種基因組內(nèi)保留的重復(fù)基因數(shù)量不同，平均有5100個(gè)，其中在香蕉基因組內(nèi)最多有12056個(gè)；相對(duì)單子葉植物基因組內(nèi)，基因組間共線性染色體片

2、段常常更長(zhǎng)一些；基于種內(nèi)、間同源共線性信息和物種全基因組加倍產(chǎn)生子基因組構(gòu)成推斷，構(gòu)建了多個(gè)物種之間與多倍化關(guān)聯(lián)的共線性列表，確定了基因組間較為可靠的旁系和直系關(guān)系。
　　基于確定物種基因組內(nèi)、間準(zhǔn)確的同源關(guān)系，對(duì)不同基因組內(nèi)、間同源基因核苷酸置換率（Ks值）計(jì)算，發(fā)現(xiàn)不同物種基因組進(jìn)化速率不同，在禾本科中進(jìn)化最慢的是水稻基因組 Ks峰值0.65，最快的是大麥 Ks峰值為0.85，而谷子、小麥等居中，Ks峰值為0.7；研究中結(jié)合最

3、新化石證據(jù)，對(duì)禾本科進(jìn)化事件發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行了重新校正，將禾本科物種共同加倍事件時(shí)間向前推進(jìn)了~25.8個(gè)百萬(wàn)年。
　　論文結(jié)合基因組內(nèi)、間同源結(jié)構(gòu)比較，對(duì)水稻染色體核型進(jìn)化進(jìn)行了深刻的比較推斷，進(jìn)一步證實(shí)水稻三組重要的染色體組型進(jìn)化模式，推斷水稻2號(hào)為4號(hào)與6號(hào)融合而成，3號(hào)為7號(hào)與10號(hào)融合而成，11號(hào)、12號(hào)曾經(jīng)為同一條染色體分化而來(lái)的進(jìn)化過(guò)程。
　　本研究的結(jié)果和方法為單子葉植物，尤其是禾本科作物基因組研究提供理論基礎(chǔ)