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给大家简单介绍下我们团队这项工作,欢迎大家捧场[嘻嘻]!
生物在漫长的进化历史中,总是在反复经历多倍化和二倍化的过程(图8)。二倍化是多倍体进化过程中克服早期基因组冲突、产生新变异并实现适应性的重要阶段,对被子植物的多样化具有关键意义。然而,其节奏和方式长期以来难以厘清。
我们对大米很熟悉,但或许大家不知道的是,稻属一共有26个物种10种基因组类型。也就是说,除了栽培稻,自然界中还有25种野生稻,这其中,有10种野生稻都是四倍体(图9)。
我们选择如今母本(斑点野生稻,基因组类型BB)和父本(药用野生稻,CC)都还现存的小粒野生稻(BBCC)为研究对象,构建了三者高质量的染色体水平基因组(图2)。采用比较基因组学(图2)、形态学、群体遗传学(图3)、基因组序列分析(图4)、转录组学(图5)、DNA 甲基化组学(图6)等方法,主要得到以下结果:
1)小粒野生稻起源于约70万年前,两个亚基因组高度保持与亲本的共线性;
2)基因丢失主要集中发生于二倍化早期;
3)转座子积累和部分同源交换(HE)则是渐进、持续的过程;
4)部分同源基因在不同组织间的表达模式是不一致的,但亚基因组没有表达优势现象;
5)以DNA甲基化、TE分布和亲本遗传对表达式样的影响探讨了TE load假说(基因侧翼区域的TE密度强烈影响表达水平的理论),证明转录调控的复杂性。
我们认为:异源多倍体的二倍化过程既是可以是突发性的,也可以是渐进性的,而不是以往研究将所有证据一概而论。另外,只有进行广泛的群体取样,剔除“亲本遗产”(即双亲遗传变异)干扰后,才能正确解析多倍体自身的进化变化。
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