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拟南芥高核苷酸遗传变异来源的研究
  • 项目名称:拟南芥高核苷酸遗传变异来源的研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:31071062
  • 申请代码:C060101
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:田大成
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:南京大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

近年的研究表明,物种内基因组间的许多区间存在高的核苷酸变异。高核苷酸变异来源,受到众多学者的高度关注。一般认为这种变异是物种分化后产生和积累的。可是,这种比近缘物种间更高的核苷酸差异,对遗传变异产生和保存机制的经典认识形成了巨大挑战。从理论上看,高核苷酸变异的来源,要么是物种分化后产生的,即某些区间的进化速率可以很快,存在"突变热点";要么来源于物种分化之前,即近缘物种间存在共享的核苷酸多态性。为此,我们选用了两个高遗传变异的基因和长的基因间序列,进行物种内和物种间核苷酸多态性分析,以期区分与检验高核苷酸变异的来源。我们初步研究结果显示,物种间存在共享多态性,突变热点与DNA插入/缺失也密切相关,高遗传变异是物种分化前后的两种变异来源的共同贡献。本项目用大量个体的测序结果区别变异来源,对理解物种内高核苷酸变异的产生、个体间遗传变异的分布、个体分化与生物多样性的形成与演变,都有重要科学意义。

结论摘要:

近年的研究表明,物种内基因组间的许多区间存在高的核苷酸变异。高核苷酸变异来源,受到众多学者的高度关注。一般认为这种变异是物种分化后产生和积累的。可是,这种比近缘物种间更高的核苷酸差异,对遗传变异产生和保存机制的经典认识形成了巨大挑战。从理论上看,高核苷酸变异的来源,要么是物种分化后产生的,即某些区间的进化速率可以很快,存在“突变热点”;要么来源于物种分化之前,即近缘物种间存在共享的核苷酸多态性。为此,我们选用了高遗传变异的基因和长的基因间序列,进行物种内和物种间核苷酸多态性分析,以期区分与检验高核苷酸变异的来源。我们分析了这5个基因(RPS2,RPM1,RPS5,RPP13和RPP8)在拟南芥两个近缘物种(A. thaliana和A. lyrata)中的核苷酸差异度、系统发生关系、正选择位点及基因结构,利用这些进化学上的重要参数理解其不同的多态性模式。我们还对拟南芥个体间长的基因间序列核苷酸多态性进行了分析,结果表明,核苷酸差异度的峰值是和插入/缺失密切相连的,插入/缺失与核苷酸差异度(dxy)在长基因间序列中的显示出很强的负相关性,插入/缺失在单倍型的形成过程中发挥了关键的作用。最后,我们还分析了分布在世界各地的80个拟南芥生态型的基因存在/缺失(Presense/Absense)变化模式,P/A基因的产生和保留可能受到多种机制的调节,通过不同的进化机制,个体和不同功能的基因在选择作用下保持着P/A多态性以适应不同的生存环境。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 10
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
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