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| 1 | 谷子PYR/PYL/RCAR基因家族进化及表达分析显示文摘脱落酸(abscisic acid,ABA)是植物五大激素之一,在植物的生长发育及逆境胁迫中发挥重要的作用。PYR/PYL/RCAR(pyrabactin resistance/pyr1-like/regulatory components of ABA receptor)为ABA的受体蛋白,是ABA信号传导网络中的核心组分。谷子为重要的旱作模式植物,为了解谷子PYL基因家族的进化情况,本研究采用生物信息学手段,在全基因组范围水平对谷子PYL基因家族进行了分析。利用同源比对的方法,鉴定到9个PYL基因,被分成三大类。谷子与拟南芥、水稻、高粱和玉米PYL基因的系统进化树显示,PYL基因家族在单双子叶植物分歧之后,进行了各自演化,但是在禾本科植物中,该基因家族相对更保守一些,Ks和同源性分析表明谷子的PYL基因大多数在谷子与水稻物种分歧之前就已经存在。谷子9个PYL基因分布于5条染色体上,PYL蛋白多定位于细胞质,大多为酸性亲水性蛋白,组织表达分析显示谷子PYL基因的表达具有明显的组织特异性;启动子分析结果显示,谷子只有两个PYL基因含有抗旱相关元件MBS,且每个基因只包含一个元件。这些结果将会为进一步研究谷子PYL基因的功能及作用机制提供一定的帮助。 | 王帅磊 李子琪 陈辉龙 吴蒙 葛伟娜 | 2020 | 分子植物育种2020，18，17： | 7 |
| 2 | 棉花基因组结构进化研究进展显示文摘近年来,随着测序技术的发展,棉花多个亚基因组相继被测出,在全基因组水平上对棉花基因组结构与进化就有了新的认识。多倍化在植物进化过程中是普遍存在的,最新的研究表明,棉花在其进化过程中经历了复杂的多倍化过程,也造成了棉花的基因组结构异常复杂。本综述概述了棉花基因组的研究进展,包括棉花经历的全基因组加倍、比较基因组学在棉花基因组学中的应用、棉花基因组进化情况等方面进行了介绍和综述,并对其在棉花其他亚基因组中的应用研究进行了展望。 | 杨南山 王金朋 王希胤 | 2017 | 基因组学与应用生物学2017，36，3： | 5 |
| 3 | Preferential gene retention increases the robustness of cold regulation in Brassicaceae and other plants after polyploidization显示文摘Cold stress profoundly affects plant growth and development and is a key factor affecting the geographic distribution and evolution of plants.Plants have evolved adaptive mechanisms to cope with cold stress.Here,through the genomic analysis of Arabidopsis,three Brassica species and 17 other representative species,we found that both cold-related genes(CRGs)and their collinearity were preferentially retained after polyploidization followed by genome instability,while genome-wide gene sets exhibited a variety of other expansion mechanisms.The coldrelated regulatory network was increased in Brassicaceae genomes,which were recursively affected by polyploidization.By combining our findings regarding the selective retention of CRGs from this ecological genomics study with the available knowledge of cold-induced chromosome doubling,we hypothesize that cold stress may have contributed to the success of polyploid plants through both increasing polyploidization and selectively maintaining CRGs during evolution.This hypothesis requires further biological and ecological exploration to obtain solid supporting evidence,which will potentially contribute to understanding the generation of polyploids and to the field of ecological genomics. | Xiao-Ming Song Jin-Peng Wang Peng-Chuan Sun Xiao Ma Qi-Hang Yang Jing-Jing Hu Sang-Rong Sun Yu-Xian Li Ji-Gao Yu Shu-Yan Feng Qiao-Ying Pei Tong Yu Nan-Shan Yang Yin-Zhe Liu Xiu-Qing Li Andrew H.Paterson Xi-Yin Wang | 2020 | Horticulture Research2020，7，1： | 4 |
| 4 | 谷子DREBs亚家族的全基因组学分析显示文摘DREBs(dehydration responsive element binding)是植物中特有的一类转录因子,在干旱、低温、高盐等多种环境胁迫中发挥重要的作用。本研究在全基因组水平上对谷子中的DREB亚家族进行了生物信息学分析,在谷子基因组中共找到65个编码DREB的基因,分布在9条染色体上;根据其序列特点,分成(A1-A6)6个组;在基因结构和蛋白模体组成上,每组存在着各自的特点;串联重复和片段重复对谷子DREB亚家族的扩增发挥了重要作用;谷子进化过程中DREB基因受到了强烈的正选择,加速了该类基因的进化。这将为深入研究谷子DREB基因的功能奠定基础,同时也为揭示谷子的抗逆机制提供一定的线索。 | 史松昌 张如月 赵振廷 杨磊 葛伟娜 | 2018 | 基因组学与应用生物学2018，37，2： | 4 |
| 5 | 染色体数目减少及B染色体产生的进化基因组学模型显示文摘在长期进化过程中,染色体数目展示出动态性变化.关于真核生物染色体进化仍有许多谜团,一个是如何维持染色体数目,另外一个是B染色体是如何产生的.全基因组测序工作的开展为认识染色体数目变化提供了新的机会,特别是反复的多倍化事件后染色体的改变有助于人们理解相关生物学规律和机制.通过比较基因组学分析,本文提出了染色体数目变化与B染色体产生的模型,认为染色体数目的减少主要是由于染色体融合,并且端粒的丢失及B染色体的产生在基因组重新整合和染色体数目减少中起着重要作用. | 王振怡 王希胤 | 2020 | 中国科学:生命科学2020，50，5： | 4 |
| 6 | 无油樟与葡萄、拟南芥、水稻基因组的多倍化及共线性分析显示文摘以无油樟、葡萄、拟南芥和水稻为研究对象,基于比较基因组学的研究方法,对物种基因组内和基因组间进行同源结构和共线性分析。结果表明,无油樟与葡萄基因组之间的同源共线性片段最长,葡萄基因组保留的共线性基因数最多(50.9%),无油樟与葡萄、水稻基因组之间保留的无油樟基因数最多(30.6%)。同时构建了多物种基因组联合比对图谱,明确基因组经历的多倍化事件对单、双子叶植物同源共线性基因的影响,为探讨单、双子叶植物的共同祖先以及被子植物的进化过程提供了重要的参考依据。 | 张岚 袁敏 王振怡 潘玉欣 | 2018 | 江苏农业科学2018，46，8： | 3 |
| 7 | 高粱OFP转录因子家族生物信息学及盐胁迫下的表达分析显示文摘为了解OFP(Ovate family proteins)基因家族在高粱基因组中的特征,本研究利用生物信息学方法对高粱OFP基因家族进行了家族成员鉴定,进化关系分析,基因定位,保守motif分析,基因结构、功能启动子元件、基因共线性以及盐胁迫条件下的表达特征进行了分析。结果表明:高粱中鉴定得到37个OFP基因,编码139~543个氨基酸,分子量大小在15.37988~60.05564 kD之间,等电点为4.49~11.62,均为亲水蛋白;通过系统发育分析发现,该家族基因可分为三大类,分别包含高粱OFP家族13、8、16个基因;该家族成员在高粱10条染色体上呈不均匀分布,其中3号染色体上分布最多,含有10个SbOFP基因;该家族蛋白保守结构域基本由Motif1和Motif2组成,有13个基因同时具有干旱诱导响应元件(MBS)、脱落酸响应元件(ABRE)和茉莉酸甲酯响应元件(CGTCA-motif和TGACG-motif);高粱内部有20对共线性基因,与水稻、谷子和玉米共线性基因个数分别为27、27、32。胁迫发现SORBI3005G042800、SORBI3003G227000、SORBI3003G010700和SORBI3006G187600共4个基因的表达与盐胁迫关系密切。本研究结果将有助于了解高粱OFP基因家族,为高粱OFP基因家族成员的深入研究奠定理论基础。 | 梁红凯 陈辉龙 杨溥原 殷丛培 梁永波 崔江慧 常金华 | 2020 | 河北农业大学学报2020，43，3： | 3 |
| 8 | 玉米核型进化的比较研究显示文摘本研究以水稻、高粱和玉米为研究对象,基于比较基因组学方法,来研究玉米的核型进化。研究结果表明:在这三个禾本科植物中,水稻进化时间最为古老,水稻的基本染色体数是12;水稻的12条染色体经过2次染色体融合事件最终形成了高粱的10条基本染色体;玉米与水稻、高粱不同,又单独进行了一次全基因组加倍事件,加倍后染色体数目从高粱的10条变为20条,随后又经历了染色体融合事件,最终形成了目前的玉米的10条基本染色体。 | 周勇 雷天宇 葛伟娜 刘博 赵艳娇 赵康路 王振怡 | 2017 | 分子植物育种2017，15，7： | 2 |
| 9 | 谷子三结构域多铜氧化酶基因家族的比较基因组学分析显示文摘三结构域多铜氧化酶(Three-domain multi-copper oxidase)是多铜氧化酶超基因家族中最大的一个家族,具有多种生物学功能。本研究利用比较基因组学方法对谷子(Setaria italica)中该家族进行了全基因组学分析,结果显示,谷子三结构域多铜氧化酶基因家族发生了大规模扩张,主要是由谷子物种形成后该基因家族成员的串联重复所导致。谷子三结构域多铜氧化酶基因分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个类群,串联重复基因主要集中在ClassⅠ-7亚类,对这一亚类基因进行选择压力分析发现7个氨基酸位点受到正选择。谷子三结构域多铜氧化酶能响应多种逆境胁迫,ABA和PEG处理下该类基因的表达整体呈上调模式,热胁迫下整体呈下调模式,且差异表达基因具有类群聚集现象,冷胁迫和盐胁迫下也有多个基因显著差异表达。本研究揭示了谷子三结构域多铜氧化酶基因家族的进化规律,并为深入研究该基因的功能提供线索。 | 陈辉龙 王希胤 葛伟娜 | 2021 | 分子植物育种2021，19，17： | 2 |
| 10 | 南瓜与葡萄和冬瓜的比较基因组学分析显示文摘南瓜含有丰富的维生素,营养价值极高。两个栽培种中国南瓜(Cucurbita moschata Duch.)和印度南瓜(Cucurbita maxima Duch.)基因组测序完成,为南瓜的比较基因组学分析提供了基础材料。本研究以葫芦科中较保守的冬瓜,以及双子叶葡萄作为参考基因组,对南瓜基因组结构进行了深入分析,证实了南瓜与其他葫芦科共有一次祖先四倍体事件(CCT),并且南瓜属共有一次特异性四倍体事件(CST)。通过细致的基因组结构和共线性分析,发现南瓜基因组中约11%的重复基因由CCT产生;与CST关联的重复基因约占全基因组的40%。以葡萄和冬瓜基因组为参考,构建了南瓜为核心的多基因组与古老多倍化事件和物种分化关联的同源基因比对图谱。另外,多倍化对重要基因家族形成具有重要贡献,以南瓜乙烯合成酶为例,分析了不同多倍化事件在其拷贝数变化上起到了不同程度的作用。该项研究为理解南瓜多倍化过程提供了清晰的基因组同源结构分析证据,对于南瓜基因组形成和基因进化研究提供了重要的比较基因组学基础。 | 于继高 王金禹 汪建宇 王金朋 | 2021 | 分子植物育种2021，19，14： | 0 |
| 11 | 葡萄、桃和可可基因组的进化分析显示文摘本研究以葡萄、桃和可可为研究对象,基于比较基因组学,利用基因同源共线性方法对基因组内的结构和基因组间同源信息进行比对分析,确定了物种基因组内和基因组间的同源片段。通过统计3个物种基因组间的同源共线基因的保留情况发现,葡萄基因组的保留情况最好,桃次之(为73.4%),可可最差(为68.9%),其丢失均可能是由于双子叶植物共有的三倍化导致基因组稳定性遭到破坏。另外,共线基因间的同义核苷酸替换率的频数分布证实,葡萄、桃和可可仅经历过一次古老的全基因组三倍化,并未经历最近的全基因组加倍,且可可基因组进化最快,葡萄基因组进化最保守;3个物种的分歧时间分别为:葡萄(~110Mya)、可可(~90Mya)、桃(~80Mya)。本研究将为3个物种及双子叶植物基因组的结构、功能和进化等研究提供重要的理论依据。 | 崔晓波 孙梦琦 赵康路 闫立仁 张岚 | 2018 | 基因组学与应用生物学2018，37，3： | 0 |
| 12 | 基于共线性分析的大豆种子硬实性QTL定位及候选基因预测显示文摘大豆种子硬实度关乎食品与饲料加工。为提高大豆种子硬实度分子标记辅助选择的效率,发现相关候选基因,利用染色体片段代换系(chromosome segment substitution lines,CSSL)对大豆种子硬实性进行了两年的QTL定位研究,结合前人得到的25个种子硬实性QTL,利用MCScanX对整个大豆基因组进行分析,生成共线性区组,评估大豆种子硬实性QTL之间的共线性,确定了位于Gm02片段的中心QTL。利用多个数据库分析hub-QTL区段的基因,锚定了8个与大豆种子硬实性相关的候选基因。从CSSL群体中选择种子硬实性不同的两个品系和轮回亲本,用于随后的实时荧光定量PCR分析,发现候选基因Glyma.02G269400和Glyma.02G269500在CSSL群体中硬实性不同的2个品系及轮回亲本绥农14中的表达差异显著。Glyma.02G262600在绥农14中的相对表达量约是CSSL-136的5倍,而在CSSL-200中表达量中等,推测该基因抑制大豆种皮的形成。 | 马迅通 吉彪 马占洲 董晓慧 韩思宁 韩留阳 李旭 刘佳瑞 张钰 冯学珍 张煦杭 黄亚娸 陈庆山 齐照明 武小霞 | 2023 | 中国油料作物学报2023，45，2： | 0 |
| 13 | 基于Ks分布的被子植物演化的时间尺度研究显示文摘物种演化时间估算是生命演化研究的重要部分。近年来,许多研究发现由于不同基因和不同物种的进化速率差异显著,因此需要新的方法对进化事件发生时间进行重新估计。为了对被子植物演化时间的重新估计,该研究基于共享多倍化事件或共享分歧事件应该有共同同义突变率(Ks)峰值的理念,建立了基于基因组数据的进化速率矫正模型。结果表明:(1)对获取Ks分布三种常见方式进行比较分析,明确了通过提取共线性区块上Ks值的中位数的方式最优。(2)模拟了Ks值随时间累积系数(v)变化过程下的Ks分布,当假设v服从正态分布时,Ks分布出现了长尾现象。(3)将矫正方法应用到被子植物中,发现不同谱系的被子植物具有同步的辐射进化和适应性进化现象。并且,被子植物的进化速率虽然差异显著,但不同分支间的进化速率仍具有部分一致性,如木兰类植物进化速率最慢,真双子叶植物次之,单子叶植物进化速率最快。最终得到了相对可靠的物种同义突变率演化时间轴,为植物研究提供了系统发育和演化的支撑。 | 焦贝贝 王希胤 | 2022 | 广西植物2022，42，10： | 0 |
| 14 | A recent burst of gene duplications in Triticeae显示文摘Gene duplication provides raw genetic materials for evolution and potentially novel genes for crop improvement.The two seminal genomic studies of Aegilops tauschii both mentioned the large number of genes independently duplicated in recent years,but the duplication mechanism and the evolutionary significance of these gene duplicates have not yet been investigated.Here,we found that a recent burst of gene duplications(hereafter abbreviated as the RBGD)has probably occurred in all sequenced Triticeae species.Further investigations of the characteristics of the gene duplicates and their flanking sequences suggested that transposable element(TE)activity may have been involved in generating the RBGD.We also characterized the duplication timing,retention pattern,diversification,and expression of the duplicates following the evolution of Triticeae.Multiple subgenome-specific comparisons of the duplicated gene pairs clearly supported extensive differential regulation and related functional diversity among such pairs in the three subgenomes of bread wheat.Moreover,several duplicated genes from the RBGD have evolved into key factors that influence important agronomic traits of wheat.Our results provide insights into a unique source of gene duplicates in Triticeae species,which has increased the gene dosage together with the two polyploidization events in the evolutionary history of wheat. | Xiaoliang Wang Xueqing Yan Yiheng Hu Liuyu Qin Daowen Wang Jizeng Jia Yuannian Jiao | 2022 | Plant Communications2022，3，2： | 0 |
| 15 | Relationships between Gene Structure and Genome Instability in Flowering Plants显示文摘Flowering 植物(被子植物) 染色体在他们关于染色体尺寸, ploidy,染色体数字,基因内容,和基因安排的可变性是非凡的。尽管在一些最早的植物染色体比较观察了,基因运动是相对 underinvestigated。我们在场此处对对到一个新地点的基因的成功的运动恰当的植物基因和染色体结构的几个有趣的性质的描述。这些考虑导致我们建议能解释植物基因活动性的经常的成功的一个模型,也就是那个小绝缘的基因行动在附近(SIGMAR ) 。SIGMAR 模型当时与已知的过程相比因为 SIGMAR 模型的基因动员,和预言被提出鼓励未来试验。全面结果显示在被子植物染色体的经常的基因运动是部分从 epigenetic silencing 的被子植物基因,特别他们的小尺寸和屏蔽的不平常的性质的结果。 | Jeffrey L. Bennetzen Xuewen Wang | 2018 | Molecular Plant2018，11，3： | 0 |
| 16 | 水稻粒形调控相关基因进化的全基因组尺度分析显示文摘水稻粒形相关基因,对于调控作物产量和品质都具有十分重要的作用,但关于其进化缺少一个系统的、全基因组尺度的比较基因组学分析。研究以已鉴定的水稻粒形相关基因为目标序列,在8个禾本科植物中进行比较基因组学分析,旨在全基因组范围揭示不同粒形基因在多个禾本科作物种系中的进化规律。基于同源比对分析发现,不同基因组中粒形相关基因数量不具有明显差异,平均每个基因组中粒长和粒宽相关的基因分别有364和75,其中较多的是谷子,有423粒长、71粒宽调控基因。基因组同源共线分析,发现全基因组加倍和串联重复对于家族基因拷贝数增加具有重要贡献,但是重复基因丢失可能维持了基因数量的稳定。通过粒形基因中旁系同源基因对间的同义核苷酸置换率(Ks)比较,揭示不同的粒形基因具有不同的进化速率,进化最快的是粒长调控相关基因An-1。本研究为认识水稻粒形调控相关基因进化提供了重要的理论基础,对于禾本科粒形相关基因从全局尺度到单基因的进化具有极为重要的意义。 | 孙朋川 丁洪玲 叶静 季磊 阎少宏 金殿川 | 2018 | 分子植物育种2018，16，11： | 0 |
| 17 | Paleo-polyploidization in Lycophytes显示文摘Lycophytes and seed plants constitute the typical vascular plants.Lycophytes have been thought to have no paleo-polyploidization although the event is known to be critical for the fast expansion of seed plants.Here,genomic analyses including the homologous gene dot plot analysis detected multiple paleo-polyploidization events,with one occurring approximately 13–15 million years ago(MYA)and another about 125–142 MYA,during the evolution of the genome of Selaginella moellendorffii,a model lycophyte.In addition,comparative analysis of reconstructed ancestral genomes of lycophytes and angiosperms suggested that lycophytes were affected by more paleopolyploidization events than seed plants.Results from the present genomic analyses indicate that paleo-polyploidization has contributed to the successful establishment of both lineages—lycophytes and seed plants—of vascular plants. | Jinpeng Wang Jigao Yu Pengchuan Sun Chao Li Xiaoming Song Tianyu Lei Yuxian Li Jiaqing Yuan Sangrong Sun Hongling Ding Xueqian Duan Shaoqi Shen Yanshuang Shen Jing Li Fanbo Meng Yangqin Xie Jianyu Wang Yue Hou Jin Zhang Xianchun Zhang Xiu-Qing Li Andrew HPaterson Xiyin Wang | 2020 | Genomics, Proteomics & Bioinformatics2020，18，3： | 0 |
| 18 | 板蓝与葡萄、漾濞槭基因组的共线性分析显示文摘板蓝(Strobilanthes cusia)具有极高的药用价值,全草可入药,是中草药南板蓝根的主要成分。为了厘清板蓝基因组的进化历程,探究板蓝的生物学功能,通过将板蓝基因组与葡萄(Vitis vinifera)、漾濞槭(Acer yangbiense)基因组进行全基因组比对,采用推断基因组同源性、同义碱基替换、Ks的核函数分析、鉴定染色体的直系和旁系同源区域、全基因组与局部比对等方法,发现板蓝在经历了核心真双子叶共享的三倍化事件后,还额外经历了一次三倍化事件,并且确定时间节点在106~120个百万年前。 | 肖启蒙 | 2023 | 南方农业2023，17，15： | 0 |
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