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GI和CO在植物光周期开花诱导途径中起促进作用。GI是生物节理钟输出的重要基因,正调控CO基因的表达。CO基因可以对光信号和生物钟信号进行整合,并激活下游基因FT的表达,诱导植物开花。因此,本研究通过生物信息学手段从14个基因组中鉴定所有的GI、CO基因拷贝。从外显子-内含子结构、结构域和基序分析、基因重复以及差异表达分析等方面开展系统发育分析研究,探讨GI和CO基因家族在植物中的潜在功能。1、对14个基因组已测序的物种(长日照植物、短日照植物和日中性植物各3种,藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和裸子植物各1种,以及原始的被子植物无油樟)GI和CO基因家族进行鉴定,GI和CO家族成员分别为20和159个。2、系统发育分析显示,14个植物基因组的20个GI基因划分为单子叶和双子叶两个进化枝。159个CO基因根据其结构域聚类情况,可以被分成B1-B3进化枝,各自代表一个原始的基因谱系。3、20个GI基因的209在内含子中,有145个是相位0,而相位1和相位2仅有31,32。形成大量的对称外显子。而在CO基因B1-B3亚家族中,大多数基因大都存在着2-4个外显子,尤其在B2亚家族中显示在每个CO基因中存在4个外显子和3个内含子,且他们的相位也都是一样的0、0、2排列,说明了CO基因结构的进化上外显子改组和内含子删除可能起着一定作用。4、基因重复在GI和CO基因家族的扩增和进化起关键性作用。基因结构、基因染色体位置和在基因组范围内对GI和CO基因进行分析,表明了串联重复和部分重复以及整个基因组的重复,可能对植物基因家族的扩增和进化起着重要作用,最终导致了GI和CO基因数量、结构和功能的多样性。在拟南芥、菜豆和蓖麻中CO家族基因存在着广泛的共线性,且共线性区域含有多个基因,表明这些基因在进化上可能具有共同的祖先和相似的生物学特性。