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多倍化在被子植物中普遍存在，幾乎所有的被子植物基因組都經(jīng)歷過多倍化事件，與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)的許多作物都是多倍體或古多倍體。多倍化是被子植物進(jìn)化的重要力量，許多植物物種就是多倍化形成的。例如，擬南芥基因組經(jīng)歷了至少3次多倍化事件，水稻基因組經(jīng)歷了至少2次多倍化事件，玉米基因組經(jīng)歷了至少3次多倍化事件。在多倍化發(fā)生后，整個基因組將經(jīng)歷快速的進(jìn)化以重建二倍體的二倍化過程。在二倍化過程中，發(fā)生大量持續(xù)性的基因丟失事件。在以往的研究中發(fā)現(xiàn)，二倍化過程中基因的保留和丟失具有顯著的偏好性，某些功能類別的基因更傾向被保留下來。然而，基因保留和丟失的偏好性這一現(xiàn)象背后的機(jī)制至今尚沒有明確的結(jié)論。

中國科學(xué)院昆明植物研究所國家大科學(xué)裝置中國西南野生生物種質(zhì)資源庫植物種質(zhì)資源與基因組學(xué)研究中心高立志研究員課題組歷時(shí)六年，對擬南芥、水稻、玉米、高粱、楊樹和大豆六個植物基因組的全基因組重復(fù)現(xiàn)象進(jìn)行詳盡的分析，深入研究了基因的諸多生物學(xué)特征對基因保留和丟失偏好性的影響，發(fā)現(xiàn)基因的進(jìn)化速率、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性與GC含量對基因保留具有顯著的影響；進(jìn)一步的分析表明，基因的特征在一定程度上決定了全基因組重復(fù)發(fā)生后保留的重復(fù)基因傾向于通過哪一種機(jī)制留存在基因組中，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基因發(fā)生亞功能化的幾率最高，低進(jìn)化速率的基因往往受到劑量平衡效應(yīng)的影響，而高GC含量的基因更傾向發(fā)生新功能化。

該研究第一次在多達(dá)六個有花植物基因組中對全基因組重復(fù)現(xiàn)象進(jìn)行了比較分析，通過詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了決定基因保留或丟失的一些普遍性機(jī)制。研究結(jié)果不僅有助于目前全基因組重復(fù)后重復(fù)基因進(jìn)化命運(yùn)的諸多進(jìn)化模型爭議的解決，對進(jìn)一步的研究提供了重要啟示，即基因本身的特征對其進(jìn)化命運(yùn)具有顯著的影響。
該成果在線發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)刊物美國《植物生理學(xué)報(bào)》（Plant Physiology），"Prevalent role of gene features in determining evolutionary fates of WGD duplicated genes in flowering plants" 。

六種被子植物基因組最近一次全基因組重復(fù)事件示意圖。

A.　  A. thaliana; B. P. trichocarpa; C. G. max; D. O. sativa; E. S. bicolor; F. Z. mays.

 六種被子植物全基因組重復(fù)事件后三類不同保留基因特征的比較