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　　水平基因轉(zhuǎn)移（Horizontal Gene Transfer, HGT）是一種跨越物種界限的遺傳物質(zhì)傳遞方式，被認為是生物進化的主要動力之一。在關(guān)于水平基因轉(zhuǎn)移的一系列研究中，cox1基因通過內(nèi)含子歸巢¹介導(dǎo)的水平基因轉(zhuǎn)移頻繁發(fā)生于被子植物，尤其是寄生植物中；盡管大多數(shù)被子植物的cox1基因都不具有內(nèi)含子，但除了極個別特例外，寄生植物的cox1基因幾乎全部都含有內(nèi)含子。但是，cox1基因進化是否存在除內(nèi)含子歸巢以外的其它轉(zhuǎn)移方式，以及同一植物不同群體中是否存在不同的cox1拷貝等問題亟待開展深入研究。

　　版納植物園植物系統(tǒng)發(fā)育與保護生物學(xué)研究組博士生張燦瑜與助理研究員馬會，選擇樟科（Lauraceae）寄生植物無根藤（Cassytha filiformis Linnaeus）作為研究對象，通過克隆測序發(fā)現(xiàn)在中國境內(nèi)分布的大部分無根藤（約90%的個體）中存在兩個不同結(jié)構(gòu)的cox1拷貝。進一步的生物信息學(xué)分析表明，I型拷貝具有完整的開放閱讀框并編碼細胞色素C氧化酶亞基；然而II型拷貝不論外顯子還是內(nèi)含子都過早出現(xiàn)終止密碼子，失去了編碼功能。我們同時對其它32種樟科植物的cox1基因進行了測序，并結(jié)合NCBI上已有的其它樟科cox1序列以及其它被子植物的cox1序列進行系統(tǒng)發(fā)育分析和CCT²比較分析，結(jié)果均顯示兩種類型的cox1基因來源不同：I型拷貝的外顯子可能從木蘭類（magnoliids）植物垂直傳遞而來，之后通過內(nèi)含子歸巢機制捕獲了其它物種的cox1基因的內(nèi)含子，而整個II型拷貝則可能從菟絲子屬（Cuscuta）植物或其它旋花科（Convolvulaceae）植物整體水平轉(zhuǎn)移而來。此項工作通過對cox1基因兩個獨立水平基因轉(zhuǎn)移事件的研究，增進了對寄生植物無根藤中cox1基因進化和線粒體基因組高動態(tài)復(fù)雜進化歷史的理解。

　　研究結(jié)果近期以Horizontal Gene Transfer has Impactedcox1Gene Evolution inCassytha filiformis為題發(fā)表于Journal of Molecular Evolution。

　　注釋：

　　1、cox1內(nèi)含子歸巢（intron homing）：通過雙鏈斷裂修復(fù)途徑，使外源內(nèi)含子可插到缺乏內(nèi)含子的同源等位基因中。

　　2、CCT區(qū)：在cox1內(nèi)含子歸巢過程中，緊鄰供體內(nèi)含子的部分外顯子區(qū)域通常取代部分受體外顯子序列。轉(zhuǎn)換后的外顯子序列的區(qū)域稱為“共轉(zhuǎn)換區(qū)”（CCT）。如果供體和受體植物的側(cè)翼外顯子序列不同，則此過程將產(chǎn)生一個“足跡”，即使內(nèi)含子本身再次丟失，該足跡也可以保留。