在针叶树中对比转录组范围SNP多样性和适应性分子变异的水平
Nathalie Pavy1,2, Sébastien Gérardi1,2, Julien Prunier1,3
1Canada Research Chair in Forest Genomics, Institute for Systems and Integrative Biology and Forest Research Centre, Université Laval, Québec, QC, Canada.
针叶树的适应性融合显示了有限的分子相似性,但与应激反应相关的基因家族的功能性融合增加. 这表明替代性遗传途径为类似的适应而进化.
科学领域:
- 植物进化生物学 植物进化生物学
- 分子进化是分子进化的过程.
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 当多个物种通过共享的机制对自然选择做出反应时,就会发生适应性融合.
- 针叶树,作为具有延迟性成熟的古老木质多年生植物,提供了一个独特的模型来研究选择驱动的融合.
- 了解分子与功能融合是进化见解的关键.
研究的目的:
- 调查七种针叶树种的转录组范围单核酸多态 (SNP) 多样性.
- 为了评估分子和功能融合的程度,以应对选择.
- 探索树基因网络中的进化灵活性和冗余性.
主要方法:
- 在7种针叶树种67个种群中的118个个体中进行了全转录组SNP多样性分析.
- 通过序列同源学和进化分析,识别积极选择下的基因.
- 在分子,基因家族和生物过程层面对融合进行比较分析.
主要成果:
- 针叶树物种中SNP多样性的高异质性,与人口和历史变化有关.
- 在积极选择下识别快速进化的基因,其丰富程度与SNP多样性相关.
- 有限的分子融合,但在基因家族和生物过程层面的融合越来越多,特别是在应激反应和调节机制方面.
结论:
- 针叶树在基因家族和过程中表现出有限的分子融合,但显著的功能融合,可能是由于基因网络的灵活性和功能冗余.
- 替代适应性基因可以进化,以实现类似的代谢对环境压力的反应.
- 一组17个关键基因显示了针叶树和苗中积极选择的证据,表明了深层次的进化保护.
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