两个丛枝菌根共生基因在陆地植物中的宏观演化及其在十字花科中的演变/丢失研究
两个丛枝菌根共生基因在陆地植物中的宏观演化及其在十字花科中的演变/丢失研究
【摘要】： 丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza, AM)是一种广泛存在于陆地植物根部与球囊菌门真菌之间的共生形式,能够增强植物对矿质营养元素(主要是磷,氮)和水分的吸收、促进植物的生长。参与AM共生信号转导的一系列基因被称为共生基因,其中POLLUX/DM11和CASTOR是一对旁系同源基因,在序列上具有高度相似性,它们能够编码阳离子通道蛋白,调节细胞核内外的离子流,对共生信号的传导至关重要。过去对CASTOR和POLLUX/DM11的研究主要是在豆科模式植物中进行功能实验,很少有从分子进化的角度对这两个基因的演化模式进行深入研究。本文从已全基因组测序的35个陆地植物和5个绿藻植物基因组中通过检索得到了37个POLLUX/DM11同源基因、33个CASTOR同源基因以及6个早期植物中尚无法明确区分类型的P/C-Like序列,对其进行了细致的基因重注释工作与演化分析,首次明确指出POLLUX/DM11和CASTOR基因是在苔藓植物之后分化,并在维管植物中形成独立的两个类群。总体上,POLLUX/DM11基因在陆地植物中保守性更高,CASTOR基因出现假基因化的情况较多,特别是在5个十字花科植物基因组中,CASTOR基因已完全丢失。为进一步了解POLLUX/DM11、CASTOR基因在十字花科内的演化和丢失机制,本研究通过RT-PCR、TA克隆从十字花科的23个物种中获得了33个POLLUX/DM1基因拷贝(9个物种存在多拷贝),其中18条CDS序列出现假基因化现象。针对所得序列的比对分析得到了9个不同类型的插入／缺失位点,其中7种插入/缺失都出现在相邻外显子—内含子交界区域,6种类型会使序列中提前出现终止密码子。这些证据表明,十字花科植物中POLLUX/DM11基因正处于演变、丢失的进化过程当中,并且这一过程很可能与mRNA前体的选择性剪切有关。本研究还通过醋酸墨水染色法对8个野生状态下的十字花科植物根部染色鉴定,证实采集的野生十字花科植物根部的确缺失AM菌根结构。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
相关知识
两个丛枝菌根共生基因在陆地植物中的宏观演化及其在十字花科中的演变/丢失研究
Annual Review丨中科院王二涛组发表有关菌根共生综述
科学家实现十字花科植物多年生与一年生生活习性的自由转换
国际首次！上海科学家实现十字花科植物多年生与一年生生活习性的自由转换
丛枝菌根真菌对杜鹃花耐热性的影响
昆明植物所重构核心十字花科原始核型并揭示伴随其快速辐射演化的基因组学特征
9500岁的树为啥能长生不老？中国科学家从十字花科植物入手探究了一番
9500岁的树为啥能长生不老？中国科学家从十字花科植物入手探究了一番——中国青年网
杨晓红(西南大学园艺园林学院教授)
一种在甘蓝型油菜花器官中特异表达的启动子及其应用
网址: 两个丛枝菌根共生基因在陆地植物中的宏观演化及其在十字花科中的演变/丢失研究 https://m.huajiangbk.com/newsview53896.html
| 上一篇: 科学网—Current Biol |
下一篇: 木兰科花粉形态及其演化 |
