【摘 要】
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稻属（Oryza）是禾本科中的稻亚科植物,大量稻属基因组测序的完成,为在分子水平上认识稻属基因组结构和功能进化提供了丰富的数据材料。课题主要对11个已完成基因组拼接和基因注释的稻属进行了比较基因组学分析,在稻属的分化和抗病基因方面取得了一定进展:（1）对稻属和外类群物种的基因组结构比较中,发现现代稻属物种相比其他禾本科物种都较好的保持了祖先结构,但不同稻属基因组间存在小片段的染色体倒位;同时,构建
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稻属（Oryza）是禾本科中的稻亚科植物,大量稻属基因组测序的完成,为在分子水平上认识稻属基因组结构和功能进化提供了丰富的数据材料。课题主要对11个已完成基因组拼接和基因注释的稻属进行了比较基因组学分析,在稻属的分化和抗病基因方面取得了一定进展:（1）对稻属和外类群物种的基因组结构比较中,发现现代稻属物种相比其他禾本科物种都较好的保持了祖先结构,但不同稻属基因组间存在小片段的染色体倒位;同时,构建了稻属11个基因组与稻属分化关联的同源基因列表,为稻属基因组相关研究提供了共线性参照。（2）基于确定同源基因间的同义核苷酸置换率（Ks）比较,并结合系统发育分析厘清了稻属中模糊的系统发育关系;同时发现,稻属分化后基因组进化速率存在显著差异;并设计了L-index测定了不同稻属基因保留和丢失的分歧程度。（3）对稻属分化过程中的非正常遗传重组进行了分析,发现稻属基因组中一亿年前产生的重复基因之间,在现代仍然存在大量的基因置换事件,每个稻属重复基因之间发生置换的规模在0.247～0.389之间;这种置换受基因在染色体上物理位置、保守区域长度的影响,并可能促进了稻属物种多样性形成。（4）以NBS-LRR抗病基因作为代表性重要基因,对其在稻属基因组形成过程中的进化规律进行了研究。鉴定了每个稻属基因组中的NBS-LRR基因,并发现平均有78.3%的NBS-LRR基因以簇的形式分布在染色上;不同稻属NBS-LRR基因丢失和扩张模式,直接影响了其拷贝数的差异,可能也影响基因置换的发生。稻属是功能和进化基因组学研究的模式物种,课题研究能够加深对稻属分歧、基因组构成和功能进化的认识,并能为从属水平上研究物种进化提供新的策略,对稻属相关农业的可持续发展具有重要的基因组指导意义。图20幅;表16个;参88篇。
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