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外显子拼接复合体(EJC)在真核生物发育及RNA的代谢调控过程中起重要作用。EJC由多种蛋白成员组成，其中MAGO(MAGONASHI)和Y14（Tsunagi或RMB8）构成了该复合体的核心。它们的生物学功能在动物中已有报道，但在植物中的作用尚不清楚。本研究分析了这两个蛋白家族在真核生物中的进化模式，研究了MAGO和Y14在水稻中的功能分化式样，表明它们以异源二聚体的形式调控水稻的生长发育和生殖过程。主要研究结果总结如下: 1.真核生物中MAGO和Y14蛋白家族的协同进化MAGO和Y14蛋白家族为真核生物起源，并以低拷贝形式存在于大多数物种中。蛋白互作祖先状态重建表明这两个蛋白之间的异源二聚体模式在真核生物共同祖先中形成并被保留下来。核苷酸非同义替代速率dN和同义替代速率dS分析表明这两个基因家族在真核生物进化过程中受到强烈的净化选择，从而导致它们的进化速率较慢。相对而言，Y14基因家族的进化速率较快，序列变异程度较大。系统发育关系重建以及用18S rRNA序列校正后的遗传距离相关性分析暗示这两个蛋白家族具有相似的进化历史。基于氨基酸序列的协同进化位点预测分析(CAPS)发现这两个蛋白家族之间存在41个协同进化组（共包括97个氨基酸位点），约有20％发生协同变化的氨基酸位点在真核生物中具有类群特异性。大规模的酵母双杂交研究发现亲缘关系较近物种间的MAGO和Y14能够互作，而分类地位较远类群间这两个蛋白则不能形成异源二聚体，暗示它们在功能上不具有互补性。以上结果表明这两个蛋白家族经历了较慢的协同进化过程，其意义之一是保证异源二聚体的形成。 2.MAGO和Y14同源基因在水稻生长发育和生殖过程中的功能分化MAGO和Y14基因在水稻中均存在两个拷贝，分别命名为OsMAGO1、osMAGO2、osY14a和OsY14b。 OsMAGO1和OsMAGO2基因之间在核苷酸序列上的一致性高达92％，而OsY14a和OsY14b基因之间核苷酸一致性仅为51％。在水稻的整个发育过程以及不同组织、器官中，OsMAGO1、OsMAGO2和OsY14a基因表达模式基本一致，OsY14b基因则主要表达在胚性器官中。而且，OsMAGO2和OsY14b基因的表达对不同胁迫处理和激素诱导更敏感。蛋白互作分析发现OsMAGO1-OsY14a和OsMAGO2-OsY14b异源二聚体的形成能力较强。RNAi转基因分析结果显示，水稻MAGO单基因表达下调后转基因植株没有产生任何表型变化，该基因两个拷贝的表达被同时下调后影响了水稻正常的营养生长和雄性育性发育，导致植株变矮，结实率降低;OsY14a基因表达受到干扰后转基因植株的表型和OsMAGO双基因表达下调后的表型类似，而OsY14b基因表达下调后，转基因植株在幼苗分化阶段死亡。这些结果都表明OsMAGO基因的两个拷贝功能冗余，而两个OsY14基因则发生功能歧化。OsMAGO1、OsMAGO2和OsY14a三个基因的表达被同时下调后对转基因植株的营养生长和雄性育性发育影响更加严重，说明这两个蛋白在水稻中是以MAGO-Y14异源二聚体的形式承担功能的。转基因植株中许多小孢子发育相关基因的表达受到明显影响。研究发现水稻MAGO和Y14蛋白能够特异结合OsGAMYB基因的第一个内含子并在转录水平上调控该基因的表达，同时这两个蛋白还可以结合OsUDT1基因前体mRNA，调控该基因的剪接和表达。 这些研究结果揭示了真核生物EJC核心成员间的协同进化关系，发现了它们在基因表达转录和转录后水平上的调控作用，阐明了水稻MAGO和Y14基因在植物生长发育和生殖过程中的调控机理及功能分化模式，对理解禾本科植物适应性进化具有重要意义。