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摘要在植物中，Aux/IAA基因能够在很短的时间响应生长素的诱导，从而达到调控植物生长发育的功能。不同物种的Aux/IAA基因能够发挥不同的作用。本次研究通过选取75个已经测序完成的基因组相关数据，包含13种藻类和62种陆生植物，来系统地分析其在植物界中的起源和演化机制，并对部分植物该蛋白的功能和表达谱进行预测和分析，以帮助我们理解该基因家族的进化特征及其在演化过程的功能分化，其结果如下：<br>　　（1）在13种水生藻类中未发现Aux/IAA基因成员，在62种陆生植物中总共鉴定到1890个Aux/IAA基因，苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物的Aux/IAA基因成员平均的数目分别是7，9，23和33个，表明该基因家族起源于陆地植物进化的早期，并且在低等植物进化到高等陆生植物过程中发生了明显的扩增；系统发育分析表明，1890 个Aux/IAA基因家族成员可以划分为GroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ、GroupⅣ、GroupⅤ、GroupⅥ、GroupⅦ和GroupⅧ 8 个亚家族。蛋白结构域和motif分析表明，GroupⅤ包含结构域Ⅲ和结构域Ⅳ，缺少结构域Ⅰ和Ⅱ，而GroupⅥ和其它亚家族一样均含有四个完整结构域。它们最早出现在苔藓植物中，构成 Aux/IAA 基因家族最远古的两个谱系亚家族，我们猜测GroupⅥ可能通过 GroupV亚家族和别的蛋白重组而形成。研究还发现蕨类植物中新出现的 GroupⅧ亚家族可能是在 3.9 亿年前左右由远古谱系 GroupⅥ亚家族复制并演化而来，同样蕨类植物进化成裸子植物过程中，GroupⅣ亚家族开始出现，随后开始演化出被子植物特有的亚家族 GroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ和GroupⅦ，最终GroupⅢ和GroupⅣ亚家族发展成被子植物中Aux/IAA基因家族最大的两个亚家族。<br>　　（2）通过对54种植物进行共线性分析，表明 Aux/IAA家族基因的扩增中全基因组复制和分散复制是影响该基因的主要驱动力，物种在经历全基因组事件后将更多的Aux/IAA基因被保留下来；通过对物种内串联重复基因对分子进化速率进行计算，其Ks/Ka比值低于1，表明这些基因对在进化的过程中受到纯化选择影响，基础被子植物中串联重复基因对是最保守的，而双子叶植物次之，单子叶植物是相对是不保守的。<br>　　（3）通过对一种苔藓植物、一种蕨类植物、一种裸子植物和七种被子植物的Aux/IAA基因的启动子顺势作用元件预测分析，表明该基因可以在生长素等植物激素的调控下大量表达从而调节植物生长和发育，和低等植物相比，高等植物的顺势作用元件的数量和种类更多，体现了高等植物可以更好适应更复杂的环境。另外通过对不同物种的 Aux/IAA 基因的表达量分析发现，该基因在植物的不同时期不同组织都广泛表达，而GroupⅤ亚家族的表达量很低，一方面与其蛋白结构中缺少结构域Ⅰ和Ⅱ相关，另外和其作为最远古的亚家族基因成员相关，还有一种可能是这个亚家族成员可能只在特定的条件表达。