【摘 要】
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杨属,作为具有重要经济和生态价值的落叶乔木树种,其分布覆盖整个北半球树木分布的临界范围。不同杨属树种基因组全序列的测定,为通过比较关键等位基因的变异来研究不同杨属
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杨属,作为具有重要经济和生态价值的落叶乔木树种,其分布覆盖整个北半球树木分布的临界范围。不同杨属树种基因组全序列的测定,为通过比较关键等位基因的变异来研究不同杨属树种对不同环境的适应机制提供了基础。本研究以毛果杨基因组为参照序列共设计64对特异性引物,对杨属29个树种Na~+/H~+逆向转运蛋白基因家族(10个基因)进行全长PCR扩增,运用CodonCode Aligner软件对序列数据进行校对;通过PAML计算来检测目的基因是否在不同树种间发生了结构变异和适应性进化;用DnaSP、MEGA和ARLEQUIN等软件进行DNA多态性分析,计算每个种的单倍型遗传多样性,并通过HKA和MKPRF等软件对数据进行计算和中性检验,揭示Na~+/H~+逆向转运蛋白基因家族在杨属种间的分子进化机制。结果表明:白杨组的NHX5基因和胡杨组的NHX6、SOS1基因能够检测到正选择信号;Na~+/H~+逆向转运蛋白家族基因在胡杨和灰杨野生群体中普遍经历了适应性进化。同时,研究发现胡杨组的胡杨树种中存在SOS1基因重复现象,将重复基因命名为PeSOS1b,通过功能互补实验发现,胡杨的PeSOS1b基因能够显著恢复缺陷型大肠杆菌EP432(EcNhaA和EcNhaB均缺失)菌株对高盐的敏感性,说明PeSOS1b基因存在着抗盐功能,尚未假基因化。Na~+/H~+逆向转运蛋白基因家族在不同杨属树种间存在不同的分子进化模式,对于研究基因的进化式样以及阐述相关功能基因进化的自然选择机制具有重大意义。
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