谷子和玉米基因组多倍化进化比较分析

以谷子和玉米为研究对象,基于比较基因组学,利用改进的基因同源共线性方法对其基因组结构和基因同源信息进行比对分析,确定了物种基因组加倍的规模和加倍后的进化规律。结果表明:谷子中有3 846对(10.9%)、玉米中有6 016对(18.5%)由多倍化产生的重复基因,它们之间的直系同源基因对为13 652对;通过同源共线基因间的同义核苷酸置换率分析证实,玉米与谷子不仅共同经历了一次古老的全基因组加倍,而且在约12个百万年前玉米独立发生了一次较近的全基因组加倍;加倍后产生的大量重复基因片段常分布在染色体末端;基因组进化分析发现,玉米基因组进化速率比谷子快1/14。

禾本科同源染色体对趋同进化的比较基因组学

多个禾本科物种全基因组测序的相继完成为禾本科植物基因组物理和遗传结构进化历史的研究提供了前所未有的良好机遇。以五个禾本科物种为研究对象,利用基因同源共线性方法对其基因组进行了比对分析,获得了物种的同源信息,并根据同源信息结合基因组同源结构分析,确定了物种基因组内和基因组间的同源染色体片段。比较分析同源染色体对上重复DNA片段之间的分子距离,初步揭示了禾本科植物同源染色体对间趋同进化规律,研究结果有助于理解染色体结构受非正常遗传重组影响的进化机制。