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OSCA(Reduced hyperosmolality-induced[Ca2+]i increase channel)是高渗性门控非选择性的钙渗透阳离子通道,它在感受外源和内源的渗透变化以及调节植物生长发育中起着关键作用。目前关于OSCA家族的研究大多集中在功能方面,而关于系统发育分析的研究较少,尤其是在植物界没有采集大量的样本并进行深入研究。对该家族的系统学研究,探索其起源、进化和多样化,不仅可以完善植物界中OSCA家族的进化历史,而且能够为对其功能的进一步研究提供充足的理论依据。本研究通过对植物界目前已完成全基因组测序的83个物种的OSCA家族的系统发育及功能分析,来探究该家族的起源与进化。研究结果如下:(1)OSCA家族在植物中的分布:本研究运用双向BLAST的方法在GeneBank数据库对83个物种的OSCA家族进行取样。结果表明:OSCA家族在低等到高等植物中的数量分布大致呈现递增趋势。(2)OSCA家族的系统发育分析:对OSCA1的8个成员进行系统发育分析,发现OSCA1在被子植物中可以分为4大分支(OSCA1.2、OSCA1.5、OSCA1.7和OSCA1.8),且该家族在整个高等植物中为一个单系。对OSCA2的5个成员进行系统发育分析,得出OSCA2在被子植物中可以分为3大分支(即OSCA2.1与OSCA2.2、OSCA2.3与OSCA2.4和OSCA2.5),且该家族在整个高等植物中仅有一个最近共同祖先。OSCA3在被子植物中都有分布。OSCA4在整个植物界甚至真核生物中都有分布。在OSCA家族的15个家族成员中均发生了基因重复事件。(3)OSCA家族的功能预测:拟南芥(Arabidopsis thaliana)的15个OSCA成员均含有3个保守结构域,即RSN1TM、PHM7cyt和RSN17TM,它们可能参与包括晚期的胞吐作用和高尔基体运输,并在离子转运中发挥重要作用。它们是一类疏水性蛋白,与TMHMM预测的结果非常一致。与OSCA家族互作的蛋白质有很多,它们能够参与多种形式的生命活动。