【摘 要】
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禾本科物种具有重要的经济和科研价值,破译其基因组结构并将重复基因与特定的多倍化事件联系起来,对于理解禾本科植物进化具有重要意义。通过对29个禾本科植物比较基因组学分析构建了一个在线数据库GGDB（http://www.grassgenome.com/）。数据库中可以显示、搜索和下载每个禾本科植物之间的同源基因列表。数据库还开发了交互式共线比对工具,对禾本科重要作物群体进行了示范研究。这些工具可以展
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禾本科物种具有重要的经济和科研价值,破译其基因组结构并将重复基因与特定的多倍化事件联系起来,对于理解禾本科植物进化具有重要意义。通过对29个禾本科植物比较基因组学分析构建了一个在线数据库GGDB（http://www.grassgenome.com/）。数据库中可以显示、搜索和下载每个禾本科植物之间的同源基因列表。数据库还开发了交互式共线比对工具,对禾本科重要作物群体进行了示范研究。这些工具可以展示用户选择的植物之间的同源性、绘制基因组水平或局部水平的同源共线基因比对图、利用基因共线性校正基因的系统发育树等。使用这些工具和结果图,用户可以准确的观察到基因组结构变化,并探索加倍事件对禾本科植物基因组结构和功能的影响。29个组装良好的禾本科植物基因组学比较分析结果如下:（1）在基因组结构比较中发现,禾本科植物在经历了全基因组加倍事件后发生了染色体断裂、丢失和融合现象,在玉米（Zea mays）等发生过特异性基因组加倍的物种中尤为明显。（2）研究根据同源片段间的同义核苷酸置换率（Ks）和是否共享染色体断裂点,区分了不同事件产生的同源片段,建立了分层级的同源基因列表,为禾本科基因组相关研究提供了共线性参照。（3）在研究多倍化事件对禾本科植物基因组结构和功能的影响中,发现全基因组加倍事件导致基因丢失及基因进化速率改变,这有可能加快禾本科物种的分化;同时发现禾本科植物中近1/3的基因家族因加倍事件发生了显著扩增,在玉米等发生过特异性基因组加倍的物种中,基因家族形成与多倍化事件的关联性更显著。研究结果将为禾本科植物在结构和功能进化上的相关研究提供有价值的参考,GGDB将为了解禾本科植物的基因组变化和功能创新提供一个有用的平台。图14幅;表6个;参76篇。
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