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水平基因转移（Horizontal Gene Transfer,HGT）又称侧向基因转移（lateral gene transfer,LGT）,是指在具有生殖隔离的物种之间,或细胞内细胞器之间遗传物质的交流。水平基因转移事件在原核生物中比较常见,是原核生物进化的主要机制,对于原核生物抗药性的传播和致病性的产生有重要影响。在真核生物中,水平转移基因的研究较少。这是由于真核生物存在细胞核,有生殖细胞和体细胞的分化,减少了真核基因组中发生水平基因转移的机会。对真核生物水平基因转移的研究,有利于了解外源遗传物质在受体物种中的生物学功能,对真核生物的进化具有重要意义。豆科植物作为主要粮食和油料作物,具有重要的经济意义。对于豆科植物水平基因转移的研究,可以加深对水平基因转移作为遗传变异来源的理解,同时能够发现豆科植物通过水平基因转移获得的基因在豆科植物中的生物学功能。然而,这方面的研究十分有限。因此,本文以已测序的大豆和苜蓿全基因组的蛋白序列和非冗余蛋白数据库为材料,采用相似性比对方法,筛选候选基因,通过系统发生分析方法进一步鉴定这些候选基因,获得大豆和苜蓿水平转移基因。通过对这些基因的供体来源、GC含量偏倚性和进化特征分析,探究水平转移基因的起源和特征;通过结构域分析、共表达网络分析和KEGG通路分析,预测水平转移基因的生物学功能。主要结果如下:1)鉴定出 3 个大豆水平转移基因 XP006595841、XP006591171 和NP001239970。通过对水平转移基因的供体和特征研究发现:上述三基因的供体分别是芽孢杆菌、湿木白蚁和茶翅蝽;3个水平转移基因的GC含量在0.35～0.41之间,趋向大豆基因组GC含量平均值0.39,符合水平转移基因的趋同进化特征。基因转移进入豆科植物是在菜豆族祖先分化之前。进化分析表明,只有NP001239970基因经受正选择。表达趋势分析表明:XP006591171和NP001239970在茎分生组织中表达量极高,在其他组织中表达量低或不表达;XP006595841在豆荚、叶、茎分生组织、茎和花等地上部分表达,在根毛、根瘤和种子中不表达。3个水平转移基因都具有表达特异性。XP006595841属于第二类GRP蛋白家族,参与植物对环境胁迫的响应,共表达和KEGG分析表明该基因参与细胞的代谢过程,对植物激素进行响应,参与植物信号转导通路;XP 006591171具有MCPVI保守结构作为蛋白辅酶因子催化酶的活性,在共表达和KEGG分析中主要参与脂质代谢和碳水化合物代谢过程;NP 001239970为跨膜蛋白属于predicIgblock蛋白家族,共表达和KEGG表明参与细胞分化、细胞代谢过程、多细胞生物的发育、脂质代谢以及信号转导途径5个生物过程,涉及RNA的转运过程。2)鉴定了 6个蒺藜苜蓿水平转移基因XP 013448061、XP 013466591、XP 013455044、XP013455718、XP013454200 和 XP013454201。通过对水平转移基因的供体和特征研究发现:XP 013448061、XP013466591、XP 013455044来源于真菌,XP 013455718来源于细菌,XP013454200和XP013454201个来源于动物;这些基因的GC含在0.3～0.55之间,趋于苜蓿基因组GC含量平均值0.43,符合水平转移基因的趋同进化特征。进化分析发现,XP 013455718和XP013466591经历了正选择。表达趋势分析发现:XP 013455044和XP 013448061主要在芽和心皮中高表达,XP 013466591在花中有较高表达,XP013455718在叶片、芽和心皮中高表达,XP 013454201和XP013454200在心皮中高表达,在别的组织中几乎不表达,具有表达特异性。XP 013455044为核糖体S13亚基,参与核糖体通路;XP013455718为信号锚定肽,KEGG中主要参与光合作用,XP 013448061的truB蛋白结构域与RNA修饰相关,共表达和KEGG分析表明编码的蛋白以酶的形式主要参与信号转导以及抗病性;XP 013466591为核小体H5与核小体装配有关,在共表达和KEGG分析中主要涉及RNA的转运合成等转录翻译过程。通过对本文鉴定的大豆和苜蓿水平转移基因的研究发现,这些基因进入受体后,与受体基因组整合,在受体中发挥着重要作用。因此,本文既探究了水平转移基因在植物中的功能又为高等植物跨域物种间的水平转移提供参考。