Evolution of the class IV HD-zip gene family in streptophytes.
Evolution of the class IV HD-zip gene family in streptophytes.
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DOI：
10.1093/molbev/mst132
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发表时间：
2013-10
影响因子：
10.7
通讯作者：
Bowman JL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zalewski CS;Floyd SK;Furumizu C;Sakakibara K;Stevenson DW;Bowman JL
IV类同源结构域亮氨酸拉链（C4HDZ）基因是植物特异性转录因子，基于拟南芥的表型，在表皮发育中发挥重要作用。在这项研究中，我们采样了所有主要的现存谱系和它们最近的藻类亲属的C4HDZ同源物和系统发育分析结果在一个基因树，反映了陆地植物进化的证据，在许多谱系中的基因重复，但基因丢失的证据很少。我们的分析表明，祖先C4HDZ基因起源于陆地植物的藻类祖先和一个单一的祖先基因存在于陆地植物的最后一个共同祖先。独立的基因复制在几个谱系中是明显的，包括苔藓植物、石松植物、真叶植物、种子植物，最值得注意的是被子植物。在最近进化的被子植物旁系同源，我们发现的证据，通过在编码和调控序列的突变假基因化。通过陆地植物的多样化，C4HDZ基因家族的复杂性增加与表皮性状的复杂性增加相关。
Class IV homeodomain leucine zipper (C4HDZ) genes are plant-specific transcription factors that, based on phenotypes in Arabidopsis thaliana, play an important role in epidermal development. In this study, we sampled all major extant lineages and their closest algal relatives for C4HDZ homologs and phylogenetic analyses result in a gene tree that mirrors land plant evolution with evidence for gene duplications in many lineages, but minimal evidence for gene losses. Our analysis suggests an ancestral C4HDZ gene originated in an algal ancestor of land plants and a single ancestral gene was present in the last common ancestor of land plants. Independent gene duplications are evident within several lineages including mosses, lycophytes, euphyllophytes, seed plants, and, most notably, angiosperms. In recently evolved angiosperm paralogs, we find evidence of pseudogenization via mutations in both coding and regulatory sequences. The increasing complexity of the C4HDZ gene family through the diversification of land plants correlates to increasing complexity in epidermal characters.
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