植物NBs-LRR類(lèi)抗病基因小分子RNA的比較基因組學(xué)研究.pdf

1、農(nóng)作物病害是影響食品安全的世界性問(wèn)題。通過(guò)利用抗病品種可以有效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好地解決這個(gè)問(wèn)題。合理利用抗病資源需要全面理解植物抗病相關(guān)基因和調(diào)控元件的進(jìn)化。本研究詳細(xì)論述了植物抗病基因和相關(guān)調(diào)控小RNA的進(jìn)化。
　　首先，本研究鑒定了禾本科四個(gè)物種的抗病基因。所有的抗病基因通過(guò)比較基因組的方法定位到水稻基因組中?？共』虬l(fā)生頻繁地丟失和易位，在不同物種間表現(xiàn)出有無(wú)的多樣性?？共』騻?cè)翼序列的線(xiàn)性較低。我們將研究延伸到70個(gè)基因組，

2、并將抗病基因聚類(lèi)為抗病基因家族。從總體的水平來(lái)看抗病基因的組成，禾本科編碼的抗病家族數(shù)比其他植物更多。禾本科和十字花科的抗病基因在基因組中有較多的異質(zhì)基因?qū)?。在其他基因組中高度復(fù)制的N基因和Form-2基因家族在這兩個(gè)科中的拷貝數(shù)都很低或者缺失，與這兩個(gè)基因組較高的異質(zhì)性一致。
　　其次，本研究分析了抗病基因和靶標(biāo)抗病基因的miRNA的關(guān)系。高度復(fù)制的抗病基因有較高的概率產(chǎn)生miRNA。普遍被miR482/2118靶標(biāo)的基因在在禾

3、本科和十字花科中沒(méi)有發(fā)生有效復(fù)制。靶標(biāo)抗病基因的miRNA序列與密碼子對(duì)應(yīng)的第一位和第二位很保守，第三位具有多樣性，暗示選擇來(lái)自蛋白水平，miRNA的多樣化可以調(diào)控多個(gè)抗病基因。我們總結(jié)了miRNA和抗病基因的共進(jìn)化模型:抗病基因發(fā)生復(fù)制，從而產(chǎn)生miRNA來(lái)調(diào)控高度復(fù)制的抗病基因，進(jìn)而控制抗病基因的代價(jià)。
　　最后，本研究系統(tǒng)分析了擬南芥和水稻小RNA位點(diǎn)以及周?chē)蛄械腉C含量。小RNA位點(diǎn)的邊緣有劇烈的GC波動(dòng)，而小RNA位點(diǎn)