Evolutionary Contribution of Duplicated Genes to Genome Evolution in the Ginseng Species Complex
Notice bibliographique
Résumé
Genes duplicated by whole genome duplication (WGD) and small-scale duplication (SSD) have played important roles in adaptive evolution of all flowering plants. However, it still remains underinvestigated how the distinct models of duplication events and their contending evolutionary patterns have shaped the genome and epigenomes of extant plant species. In this study, we investigated the contribution of the WGD- and SSD-derived duplicate genes to the genome evolution of one diploid and three closely related allotetraploid Panax species based on genome, methylome, and proteome data sets. Our genome-wide comparative analyses revealed that although the ginseng species complex was recently diverged, they have evolved distinct overall patterns of nucleotide variation, cytosine methylation, and protein-level expression. In particular, genetic and epigenetic asymmetries observed in the recent WGD-derived genes are largely consistent across the ginseng species complex. In addition, our results revealed that gene duplicates generated by ancient WGD and SSD mechanisms exhibited distinct evolutionary patterns. We found the ancient WGD-derived genes (i.e., ancient collinear gene) are genetically more conserved and hypomethylated at the cytosine sites. In contrast, some of the SSD-derived genes (i.e., dispersal duplicated gene) showed hypermethylation and high variance in nucleotide variation pattern. Functional enrichment analyses of the duplicated genes indicated that adaptation-related traits (i.e., photosynthesis) created during the distant ancient WGDs are further strengthened by both the more recent WGD and SSD. Together, our findings suggest that different types of duplicated genes may have played distinct but relaying evolutionary roles in the polyploidization and speciation processes in the ginseng species complex.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».