在Oryza属的momilactone生物合成基因集群的进化和多样化
Santiago Priego-Cubero1, Youming Liu2, Tomonobu Toyomasu3
1Faculty of Biology, Ludwig-Maximilians-Universität München, 82152, Martinsried, Germany.
植物生物合成基因集群 (BGCs) 组织专门的代谢物生产. 在大米中,母乳BGC在Oryza物种中表现出多样化的进化,揭示了Oryza coarctata的谱系特异性变化和新的结构.
科学领域:
- 植物生物化学和分子进化.
- 基因组学和生物信息学.
背景情况:
- 植物产生各种各样的专门代谢物,通常由生物合成基因集群 (BGC) 编码.
- 米酸,米酸二,对于植物防御和相互作用至关重要,其生物合成局部存在于BGC中.
研究的目的:
- 为了重建整个Oryza属的momilactone生物合成基因集群 (MBGC) 的进化历史和结构.
- 调查基因拷贝数变异,重新排列和MBGC内的子功能.
- 识别替代MBGC架构及其对进化起源的影响.
主要方法:
- 对二倍体和四倍体Oryza物种进行比较基因组学分析.
- MBGC演变的遗传学重建.
- 鉴定特定于血统的基因组重组和基因拷贝数变异.
主要成果:
- 在整个Oryza进化过程中,MBGC表现出显著的谱系特异性重新排列和基因拷贝数变异.
- 在某些血统中观察到偶尔MBGC损失的证据.
- 在Oryza coarctata中发现了一种新的MBGC架构,这表明它与Echinochloa属有共同的起源.
结论:
- 在Oryza中发现的momilactone生物合成基因集群 (MBGC) 显示出具有结构可塑性特征的动态进化.
- 血统特定的调整和偶尔的集群损失塑造了MBGC的架构和功能.
- 这些发现支持MBGC在Oryza属和相关属内的保存进化起源.
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