凤尾蕨科旱生蕨类rbcL基因的适应性进化和共进化分析

编号 zgly0001411579

文献类型 期刊论文

文献题名 凤尾蕨科旱生蕨类rbcL基因的适应性进化和共进化分析

作者 周媛  王博  高磊  王艇 

作者单位 中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室中国科学院武汉植物园 

母体文献 植物科学学报 

年卷期 2011年04期

年份 2011 

分类号 Q943 

关键词 凤尾蕨科  rbcL基因  适应性进化  共进化 

文摘内容 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco,EC 4.1.1.39)是植物参与光合作用的关键酶,其大亚基由叶绿体rbcL基因编码。为深入理解凤尾蕨科植物对干旱生境的分子适应机制,本研究以53种凤尾蕨科旱生植物的rbcL基因为对象,展开适应性进化和共进化研究。采用位点间可变ω比值模型以及SLAC、REL和FEL等方法进行的适应性进化分析显示:在氨基酸水平上共有15个正选择位点(66S、84E、139L、235G、245I、252A、273Y、295K、296N、299M、307G、330E、349S、365F、404A),其中位点245I、252A和273Y对维持Rubisco功能起重要作用。共进化分析共鉴定出2组共进化位点,分别由139L、273Y、295K和273Y、295K、349S组成,这些氨基酸位点间的共进化方式与蛋白质的疏水性和分子量都显著相关。以上结果一方面支持基于ω比值检验DNA编码序列发生适应性进化的有效性,另一方面也提示凤尾蕨科植物对干旱生境的适应可能与rbcL基因的适应性进化有关。