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Plant Physiology | 饶广远课题组揭示植物R2R3-MYB转录因子的演化历史

日期: 2020-04-23

R2R3-MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,参与了大量植物特有生命现象的调控。前人的研究表明,藻类植物和基部陆生植物基因组编码的R2R3-MYB转录因子相对较少,但种子植物中数量众多,因此R2R3-MYB转录因子在植物中的扩张过程与机制是一个值得深入探讨的演化生物学问题。

2020年4月14日,国际知名学术期刊Plant Physiology在线发表金沙娱东城app生命科学学院饶广远课题组题为“Insights into the diversification and evolution of R2R3-MYB transcription factors in plants”的研究论文。该研究通过一系列的演化分析,对植物中R2R3-MYB转录因子的序列鉴定、划分体系、演化历史、功能分化等方面进行了深入探讨,为未来对植物R2R3-MYB转录因子的功能研究提供了新的思路。

为了解陆生植物R2R3-MYB转录因子的组成和演化历史,该研究对代表性物种的R2R3-MYB转录因子进行系统发生分析,结果显示陆生植物的R2R3-MYB蛋白包含10个亚家族(图1A),其中7个亚家族的序列在一些绿藻类植物(chlorophytes)和轮藻类植物(charophytes)中被鉴定到。这一结果说明,部分R2R3-MYB亚家族在植物登陆之前已起源。陆生植物中最庞大的R2R3-MYB亚家族为亚家族VIII,起源于双星藻纲(Zygnematophyceae)和陆生植物的共同祖先。陆生植物的R2R3-MYB转录因子包括7个单系分支(图1B),说明亚家族VIII的祖先基因在植物登陆过程中发生了6次重复事件(图1C)。随后,该亚家族在苔藓植物(bryophytes)、石松类植物(lycophytes)和蕨类植物(monilophytes)中有限扩张,而其3个分支VIII-A-1、VIII-D和VIII-E在裸子植物和被子植物的祖先中发生了多次基因重复。基于多个层次、多种组分的分析,该研究总结出了一个植物R2R3-MYB转录因子的划分体系。

图1 陆生植物R2R3-MYB转录因子的系统发生分析

金沙娱东城app生命科学学院博士研究生蒋陈焜为该论文的第一作者,金沙娱东城app生命科学学院饶广远教授为该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的支持。

原文链接:http://www.plantphysiol.org/content/early/2020/04/14/pp.19.01082



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