蓖麻油脂基因家族进化及功能分析

发布时间：2021-09-06 02:05

　　作为重要的油料和药用作物,蓖麻全基因组测序已完成,为其分子遗传机制的比较基因组学研究提供了新机遇。油脂合成是蓖麻生长发育中的重要调控路径,然而对相关基因的结构和功能进化缺少全面的研究。课题以蓖麻油脂相关基因为研究对象,在葡萄、拟南芥等9个重要植物中进行了多基因组的比较研究。以拟南芥油脂基因作为参照,在其它物种中进行全基因组尺度的同源比对搜索,鉴定了不同基因组中油脂合成相关基因分布,其中蓖麻中有436个油脂相关基因,最多的是在油菜基因组中,有878个。利用基因组同源结构比较和基因组共线性分析,确定了物种全基因组加倍过程,并获得了基因组内由全基因组加倍产生的同源染色体片段;同时对基因加倍对家族基因拷贝数变化的影响进行分析,推断全基因组加倍和基因串联加倍可能都贡献了家族成员的扩增,如蓖麻油脂合成相关基因有24.31%与全基因组加倍关联,13.76%与串联加倍关联,但不同基因组中的大量重复基因丢失在一定程度上维持了基因数量,如蓖麻油脂相关基因相对于葡萄的丢失率仅为8.21%。油脂相关基因多基因组联合系统发育分析,发现蓖麻中该类基因相对保守;蓖麻基因组油脂合成基因系统发育分析,发现一些基因进化速... 

【文章来源】：华北理工大学河北省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图137个被子植物的系统发育树

用作与蓖麻作比较。这些物种的系统发育关系如图2[62]。先前的报道指出，10 个基因组都经历了双子叶植物古老的全基因组三倍化事件，其中葡萄、黄瓜、蓖麻和麻风树经历了这次全基因组三倍化；杨树、亚麻、木薯和棉花又各自经历了一次全基因组二倍化事件；拟南芥和油菜，同时经历了两次基因组二倍化事件，而且油菜的全基因组还自身经历了一次全基因组三倍化事件。本章通过生物进化分析揭示蓖麻的全基因组进化过程。2.1.2 数据获取与基本处理确定了研究的物种后，需要获取这些物种的全基因组的基因序列、CDS 序列、蛋白序列和 GFF 位置文件。这些数据都是可以通过公共数据库下载获取，这里所涉及的十个物种的相关数据都可以在 JGI 数据库中下载获取。关于这些数据的下载地址，版本信息以及基因数目见表 2。拟南芥油脂相关基因可以在拟南芥官网（http://www.arabidopsis.org/）下载获取。下载的数据往往都是各个物种测序后，直接上传的数据，各个物种的命名没有

第 2 章 基因加倍与油脂合成相关基因的多基因组比较分析30190，30174 同时还在 30138、30147、30169 中各有一个小区域的同源片段，其实不难发现，这 3 个小的同源片段合并起来，刚好对应着整个 30174 的全部基因，也就是说在整个蓖麻 scaffold 中，30174 对应两个与自身长度相同的同源片段。出现这种情况，可能是该物种发生全基因组加倍后的基因重排引起的。通过蓖麻基因组内的结构点阵图，推断蓖麻也是只经历了一次全基因组的三倍化事件。

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国明对虾和中华绒螯蟹EST的Blast2GO注释及其在免疫基因分布研究中的应用[J]. 曾铮,张亦陈,刘逸尘,郝彤,孙金生.  天津师范大学学报(自然科学版). 2014(01)
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本文编号：3386520