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题名植物血红蛋白基因家族的分子进化研究
被引量：1
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作者
齐小琼
王艇
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机构
湖北第二师范学院化学与生命学院/植物抗癌活性物质提纯与应用湖北省重点实验室
中国科学院武汉植物园
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出处
《湖北农业科学》
北大核心
2014年第18期4447-4456,共10页
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基金
国家自然科学基金青年项目(31201242/C130405)
湖北省教育厅科学研究计划项目(Q20143004)
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文摘
植物血红蛋白(Hemoglobin)是一类由珠蛋白(Globin)和血红素(Ferroheme)组成的结合蛋白,广泛存在于植物界中。根据序列特征、表达模式及配基结合性质可将血红蛋白分为共生血红蛋白(Symbiotic hemoglobin,sHb)、非共生血红蛋白(Nonsymbiotic hemoglobin,NsHb)和截短的血红蛋白(Truncated hemoglobin,tHb)3大类,并对植物血红蛋白基因家族进行了分子系统发育分析和进化研究。结果表明,通过基因重复在被子植物中产生了class 1和class 2两类血红蛋白基因。该基因重复发生在单、双子叶植物分化之前,但由于class 2类基因在单子叶植物中发生了一次基因丢失事件,致使class1类基因广泛分布于单、双子叶植物中,而class 2类基因则仅见于双子叶植物;class 2类基因的进化速率高于class 1类基因,并分别在class 2、sHbs的祖先支上检测到了正选择的发生,表明基因重复发生后,class 2、sHbs通过插曲式进化和适应性进化获得了不同的功能;在class 1和class 2的功能性分歧位点检测中获得14个I类功能性分歧位点,但未能发现II类功能性分歧位点,这些功能性分歧位点是由正选择作用或者放松的选择限制产生的。该研究结果可以指导后续的试验工作,来验证那些具有重要功能的氨基酸置换位点和正选择位点,从而揭示功能性分歧和适应性进化的分子基础。
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关键词
血红蛋白基因
基因家族
分子进化分析
适应性进化
功能性分歧
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Keywords
hemoglobin gene
gene family
molecular evolution
adaptive evolution
functional divergence
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分类号
Q37
[生物学—遗传学]
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