南京农业大学团队构建首个植物重复基因数据库，揭示进化规律

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为什么植物经过数百万年的进化变得如此丰富多彩？一个重要因素是植物复制自己的基因以实现物种分化和多样性。南京农业大学张少岭教授团队通过鉴定梨等141种植物基因组中不同类型的重复基因，构建了全球首个植物重复基因数据库，揭示了重复基因进化的普遍规律。该成果近日在线发表在著名学术期刊《基因组生物学》上。

此前的研究发现，一些植物具有复制自身基因的能力。基因复制后，植物不仅能承受复杂多变的外部环境，而且增加了进化变异的机会。

近年来，越来越多的植物基因组被破译。目前，已有200多个植物物种完成基因组测序。然而，仍然缺乏一种广泛适用的方法来识别不同植物物种中的重复基因。基于对梨基因组中重复基因的系统识别，该团队开发了一种普遍适用的生物信息学方法，用于识别不同物种植物基因组中的重复基因。

他们深入分析发现，在植物漫长的进化过程中，基因串联重复和相邻重复始终保持较高的发生频率，为植物适应复杂多变的外部环境提供源源不断的遗传变异物质。而且，在基因组加倍发生后的短时间内，复制基因之间会发生高频率的基因替换，并且随着时间的推移，复制基因之间会出现广泛的时空表达分化。

此外，团队通过大规模收集整合国内外植物基因组数据资源，构建了全球首个植物重复基因数据库。它目前包括 141 种植物，其基因组已被测序，并将扩大到包括所有与植物相关的类别。该数据库将为深入研究重复基因的进化机制提供宝贵的数据资源。 （记者张晔通讯员徐天英）