秈稻和粳稻兩種栽培亞稻基因組中NBS編碼基因的比較分析.pdf

1、核苷酸結(jié)合位點(diǎn)(Nucleotide binding site, NBS)編碼基因在植物抵御病原入侵的過程中扮演著重要的角色。通過先前進(jìn)行的大量研究，研究者已經(jīng)在許多重要的植物物種中鑒定出了多個NBS基因家族并對它們的特征進(jìn)行了描述，這其中包括了水稻和擬南芥。但是有關(guān)于NBS編碼基因進(jìn)化過程中的不同復(fù)制模式所導(dǎo)致的結(jié)果的研究還鮮有報(bào)道。同時，許多研究表明，在抗病基因(R基因)中存在/不存在(Presence/Absent, P/A)多態(tài)

2、性是水稻中的常見的現(xiàn)象，但其在稻瘟易感或抗性品種水稻中的作用還沒有被充分研究。
　　在本研究中，BLAST和HMMER同源性檢索工具的組合方法被首先用來識別在三種水稻品種的基因組中的NBS編碼基因。然后，本研究對NBS蛋白質(zhì)的保守基序的特點(diǎn)進(jìn)行了描述，并應(yīng)用自上而下的Mcscan方法分析同線性和基因復(fù)制事件。最后，使用RNA測序數(shù)據(jù)來研究NBS-編碼重復(fù)基因的表達(dá)的進(jìn)化過程，而RP/ A多態(tài)性位點(diǎn)則使用BLASTp程序識別。

3、>　　本研究的結(jié)果表明，在日本晴，93-11品種以及CO39品種的水稻的基因組中分別發(fā)現(xiàn)了554個，597個以及387個NBS編碼基因。而其中分別有430個，551個和147個基因?yàn)橹貜?fù)基因。這些重復(fù)基因源于不同的基因重復(fù)事件。在日本晴，93-11亞種以及擬南芥中這些重復(fù)基因也已被報(bào)道。在日本晴和93-11的基因組中我們發(fā)現(xiàn)了8個同線性同源基因?qū)ΑＭ瑫r，重復(fù)基因表達(dá)分析的結(jié)果表明，在不同的水稻組織中，重復(fù)基因表達(dá)具有一定的差異。每一種重

4、復(fù)基因模式對于表達(dá)的多樣性的貢獻(xiàn)是不同的。大區(qū)段復(fù)制(segmental duplication)是所有復(fù)制模式中表達(dá)量最高的模式。本研究還在粳稻與秈稻基因組之間，日本晴與CO39基因組之間以及93-11與CO39基因組之間分別發(fā)現(xiàn)了234個、131個以及254個P/A多態(tài)性位點(diǎn)。
　　本研究結(jié)果表明，不同的基因復(fù)制模式對NBS編碼基因的擴(kuò)張以及表達(dá)量的差異具有不同的貢獻(xiàn)。一些共線性同源基因的存在證明了日本晴和93-11基因組間R