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云之南

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专业背景:计算机科学 研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统 目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

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【转】禾本科植物种子高淀粉含量的分子进化机制  

2013-09-23 16:36:10|  分类: 研究方法与进展 |  标签: |举报 |字号 订阅

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http://slab.njau.edu.cn/s/73/t/91/36/77/info13943.htm

2012年5月13日,农学院的研究人员在禾本科植物种子高淀粉含量的分子进化机制研究中取得新进展,相关研究论文“Divergent Evolutionary Pattern of Starch Biosynthetic Pathway Genes in Grasses and Dicots”在线发表在《Molecular Biology and Evolution》期刊上(网址:http://mbe.oxfordjournals.org/content/early/2012/05/13/molbev.mss131.abstract)。

    作物遗传育种专业博士研究生李春在章元明教授指导下开展了该研究,这是该课题组在《Heredity》和《BMC Evolutionary Biology》报道大豆球蛋白基因进化机制后的又一个重要进展,展示了我校在生物信息学研究方面的新进展。这些研究揭示了禾本科植物与双子叶植物种子在淀粉和蛋白质含量差异的分子进化机制。

   据悉,水稻等禾本科植物种子淀粉含量较高,而双子叶植物种子中则较低。为了解释这一现象,课题组以5种禾本科植物和5种双子叶植物为材料,通过研究淀粉代谢途径14个关键基因家族的进化速率、基因复制与选择模式,发现3项结论:第一,基因复制与基因丢失模式在两类植物间存在明显差异;在禾本科植物中,基因复制主要发生在禾本科植物产生前;在双子叶植物中,基因复制只发生在其个别物种内。禾本科植物的基因丢失更少。第二,禾本科植物中基因进化速率较快。第三,正选择在禾本科植物的一些基因家族中发生,利用基因表达信息和淀粉代谢途径相关研究进展,推测基因复制和快速进化与禾本科植物种子高淀粉含量相关联。此外,还发现个别上游基因进化速度较快的异常现象和淀粉代谢途径复制现象。

    最近,该课题组在品种资源群体和遗传交配群体(TTC、NCIII和Four-way)新基因发掘新方法方面也有新的进展,建立了基于海量效应遗传模型的基因间上位性检测新方法,分别在PLoS ONE、Heredity和Theor Appl Genet等刊物上发表。此外,正在开展新基因功能转换的分子进化机制研究。
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