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摘要钙依赖蛋白激酶（Calcium-dependent protein kinase，CPK）是一类可直接被Ca2+激活的蛋白激酶，广泛存在于绿色植物中，在植物Ca2+信号转导以及胁迫应答中发挥着十分重要的作用。喀斯特地区生境脆弱且土壤中Ca2+含量很高，目前关于喀斯特地区适生物种的CPK基因的进化研究鲜有报道。本研究以喀斯特地区广布种苦苣苔科半蒴苣苔（Hemiboea subcapitata）为研究对象，在全基因组数据基础上鉴定CPK基因，并利用系统发育、保守基序和基因结构、共线性、选择压力以及表达分析等方法开展CPK基因家族的进化研究。另外，为了更全面的解析CPK基因家族的进化历史，本研究选取绿色植物各大类群的全基因组数据进行了CPK基因的鉴定，并结合系统发育、保守基序结构、拷贝数目变化等分析，构建了绿色植物CPK基因家族的进化框架，揭示了CPK基因家族在绿色植物各大类群中的进化历史和式样。主要结果如下：<br>　　（1）半蒴苣苔CPK基因家族高度保守，片段复制在该基因家族的扩张中起主要作用。本研究在半蒴苣苔中鉴定到了32个CPK基因，10对是由片段复制产生的；半蒴苣苔C P K基因家族分为了四个亚族，亚族Ⅰ有11个成员，亚族Ⅱ有8个成员，亚族Ⅰ和亚族Ⅱ聚为一支，亚族Ⅲ有11个成员，亚族Ⅳ只有2个成员为最基部的一支；半蒴苣苔CPK基因家族的基序结构高度相似；亚族Ⅱ的内含子数目比亚族Ⅰ多1个，亚族Ⅳ的内含子数目要明显多于其它三个亚族，在进化过程中该基因家族经历了内含子丢失事件；亚族Ⅰ和亚族Ⅱ受到了强烈的正选择，亚族Ⅲ和亚族Ⅳ则受到中性选择，亚族Ⅰ和亚族Ⅱ的成员可能由于适应环境而被保留下来，这可能与半蒴苣苔适应喀斯特地区的高钙生境有关；另外，本研究发现CPK基因家族功能多样，在半蒴苣苔的根、茎、叶和花不同发育时期都发挥着重要的作用。<br>　　（2）随着绿色植物的进化过程，CPK基因家族因大规模复制事件而逐渐扩张。绿藻与陆地植物的最近共同祖先中至少有1个CPK基因；绿色植物的演化过程中CPK基因经历了多次基因获得和丢失事件；绿藻植物中CPK基因家族尚未明显扩张，苔藓植物中CPK基因家族开始扩张，石松和蕨类植物中持续扩张，裸子植物中CPK基因家族出现收缩现象，被子植物中CPK基因家族继续扩张；绿藻植物CPK基因形成独特的进化分支，基因数目很少；陆地植物CPK基因分为四个亚族，亚族Ⅰ和亚族Ⅱ之间聚为一支，亚族Ⅳ成员为最基部的CPK基因，大规模复制事件可能导致了CPK基因家族的扩张；本研究推测陆地植物CPK基因家族的明显扩张与植物适应陆生生境密切相关，而被子植物CPK基因家族数量最为庞大，可能这一基因家族促进了被子植物占据并适应地球上所有生态系统。<br>　　总之，CPK基因家族是一个起源古老且高度保守的基因家族，参与了植物生长发育的各个阶段，促进了绿色植物适应复杂多样的生态系统。喀斯特地区广布种半蒴苣苔的CPK基因家族发生了扩张，可能与半蒴苣苔适应喀斯特地区富钙和胁迫生境密切相关。CPK基因家族在绿色植物中呈现出复杂的进化历史，特别是在小立碗藓和被子植物中发生了明显的扩张，我们推测该基因家族在植物适应陆地生境和被子植物多样化等重大进化事件中扮演了重要的角色。