被子植物研究为全基因组复制后的基因组进化提供了见解

全基因组复制(WGD，即多倍体)在植物中很常见，为进化提供了原始遗传物质。同源物(WGD 中的重复基因)的表达水平经常出现差异，而有些基因即使在数千万年后仍能保持两个副本之间相似(平衡)的表达水平。

中国科学院武汉植物园和比利时根特大学研究团队最近的一项研究对植物全基因组复制后的基因组进化提供了新的见解。

该研究成果题为“被子植物全基因组复制后剂量敏感性影响同源物的平衡表达和基因寿命”，发表在《植物细胞》上。

剂量平衡约束可确保蛋白质复合物亚基的正确化学计量，对于在全基因组复制后保留蛋白质复合物的两个同源物拷贝起着至关重要的作用。

但是，由于通过确保适量的基因产物的表达来维持相互作用蛋白质的化学计量，剂量平衡限制在古代全基因组复制后对同源基因拷贝的相似表达水平的塑造是否也发挥着重要作用?

石涛教授和Yves Van de Peer教授领导的研究小组通过分析睡莲、莲属植物和菖蒲属植物这三种自被子植物起源以来都经历过一次全基因组复制的植物的同源基因，观察到了在独立的全基因组复制事件之后，同源基因拷贝之间趋同的表达平衡/偏向。

他们的结果表明，具有平衡表达水平的同源物确实表现出与剂量平衡相关的更强的选择压力的特征，并且它们的假定直系同源物更有可能在其他被子植物谱系的全基因组复制之后被保留。

研究人员发现，具有相似表达水平的同源基因在莲属植物物种之间表现出相对较少的调控分化，这表明剂量平衡限制在最近的基因表达进化中也发挥了作用。

研究人员称，同源物的低表达拷贝更容易丧失功能。

石涛教授表示，了解经历过多次全基因组复制的同源物的表达分歧和命运是一项更为复杂的任务，需要对具有不同全基因组复制次数的进化上相近的分类群进行进一步分析。

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