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裸子植物中光敏色素PHY-PAS1结构域的适应性进化被引量：3: 2009年; 光敏色素是一类红光/远红光受体,在植物种子萌发到成熟的整个生长发育过程中均起重要的调节作用。光敏色素PHY-PAS1结构域存在于光敏色素基因家族的所有成员中,对调节发色团的光谱特性和光信号转导非常关键。光敏色素基因家族通过基因重复产生,而基因重复可能与物种形成有关。PHYP基因是裸子植物光敏色素基因家族发生第1次重复后产生的,并且以单拷贝形式存在。为了研究不同裸子植物PHYP基因编码蛋白的PHY-PAS1结构域在进化过程中是否受到相同的选择压力以及是否发生了适应性进化,该研究利用分支模型、位点模型以及分支-位点模型对裸子植物31条PHYP基因序列编码蛋白的PHY-PAS1结构域所受到的选择压力进行了分析。结果表明,在由PHY-PAS1结构域序列构建的系统树中,多数分支处于强烈的负选择压力下(ω<1);有14个分支处于正选择压力下(ω>1),其中13个分支发生在属内种间;与之相比,在较为古老的谱系中相对缺少这种正选择压力。; 王静王静王艇苏应娟森林张冰; 关键词：适应性进化裸子植物

蕨类植物叶绿体rps4基因的适应性进化分析被引量：11: 2010年; 在原核生物和植物叶绿体中,RPS4(ribosomal protein small subunit4)在核糖体30S小亚基形成起始过程中发挥重要作用;该蛋白在植物中由叶绿体rps4基因编码。为验证蕨类植物在白垩纪适应被子植物兴起而发生分化的观点,本文以23种蕨类植物为研究对象,利用分支模型、位点模型和分支位点模型对其叶绿体rps4基因进化适应性进行分析。分支模型检测到4个可能存在正选择的分支;位点模型和分支位点模型虽然没有检测出正选择位点,但是位点模型检测出了85个负选择位点。通过研究我们仅仅得出a、b两个代表水龙骨类的分支处于正选择压力下,这与水龙骨类在白垩纪发生辐射式演化的理论相一致。同时rps4基因处于强烈的负选择压力这一事实表明该基因的功能与结构已经趋于稳定。; 张丽君陈洁王艇; 关键词：蕨类植物适应性进化

凤尾蕨科植物rbcL基因的适应性进化分析被引量：16: 2010年; 为深入理解蕨类植物辐射式物种分化的分子适应机制,在时间框架下,采用位点模型和分支-位点模型对凤尾蕨科植物rbcL基因的进化式样进行了分析。通过比较模型M1a/M2a和M7/M8,在氨基酸水平上共鉴定出6个正选择位点:149I、251M、255V、282F、359S和375F,其中位点282F对维持Rubisco功能有重要作用。分别检验凤尾蕨科的附生分支和水蕨类分支发现,前者不具适应性进化位点,而后者有两个位点(230A和247C)经历正选择。相对于荫蔽的光条件,水生生境可能对RbcL亚基的选择作用更强。另外,基于UCLD分子钟模型估算出的凤尾蕨科各分支分化时间表明,该科物种丰富度的辐射式增长发生在新生代渐新世,推测古、始新世最热事件可能对物种分化的形成也产生一定作用。这对认识薄囊蕨类如何应对被子植物兴起导致的陆地生态系统改变具重要意义。; 森林苏应娟张冰王艇; 关键词：凤尾蕨科 RBCL基因

蕨类植物rbcL基因正选择和负选择位点的鉴定被引量：8: 2009年; 基于分支模型、位点模型及分支-位点模型对蕨类的rbcL基因所受到的选择压力进行了分析。结果显示:分支模型下检测到大部分分支处于负选择,仅4个分支处于正选择压力下,并且仅2分支具有统计上的显著性;在位点模型下,通过比较模型M1a/M2a和M7/M8,在氨基酸水平上模型M2a和模型M8均鉴定出98L位点被正选择;在模型M8下,鉴定负向选择位点共228个,占总序列的83.82%,从而揭示出负选择对rbcL基因的进化起着非常重要的作用;在分支位点-模型c下鉴定出262A被正选择。98L、262A位点分别位于rbcL羧基末端α/β桶结构域的第3和第8个α螺旋上。蕨类通过该结构域的适应性进化,适应白垩纪被子植物兴起而引发的陆地生态系统改变,研究结果为以后实验分析提供了首选位点。; 陈洁张丽君王艇; 关键词：蕨类 RBCL基因

水龙骨科附生蕨类Rubisco大亚基的适应性进化:正向选择位点的鉴定被引量：10: 2008年; 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco,EC 4.1.1.39)在植物光合作用中起重要作用,既负责碳同化又引发光呼吸。催化固定CO2的活性位点位于Rubisco大亚基,由叶绿体rbcL基因编码。水龙骨科是现存蕨类中最为衍生的类群,多为附生植物。为验证蕨类植物在白垩纪适应被子植物兴起而发生分化的观点,本研究以水龙骨科附生蕨类为对象,利用位点间可变ω(非同义替换率dN和同义替换率dS的比值)模型对其rbcL基因的适应性进化进行分析。通过比较模型M1a/M2a和模型M7/M8,在氨基酸水平上,共鉴定出7个正向选择位点:133L,251M,262A,265V,282Y,326I和362I。其中位点262A,265V,282Y及326I对维持Rubisco功能的重要性也得到已发表实验数据的支持。这些结果一方面显示了基于ω比值检验DNA编码序列分子适应的有效性,另一方面也提示水龙骨类可借助rbcL等功能基因的适应性进化,应对白垩纪被子植物引发的陆地生态系统改变。; 苏应娟王艇; 关键词：水龙骨科 RBCL基因

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湖北省自然科学基金(0631061H01)