1。遺伝物質の増加： WGDはゲノム全体が2倍になり、遺伝物質が即座に増加します。これは、機能的な多様化または専門化を受けることができる冗長遺伝子の源を提供します。時間が経つにつれて、これらの重複した遺伝子は、新しい機能を獲得したり、草が多様な生態学的ニッチに適応できるようにする修正を受けることができます。
2。各交流化： WGDの後、複製された遺伝子の1つのコピーが元の機能を保持する場合がありますが、もう1つのコピーは新しい機能を自由に取得するか、専門化を受けることができます。このプロセスは、新機能化として知られており、新しい特性と適応を引き起こす可能性があります。たとえば、草の重複した遺伝子は、新しい根構造、光合成経路、干ばつ耐性の進化に関連しています。
3。サブ機能化： 場合によっては、重複した遺伝子がサブ機能化を受ける可能性があり、各コピーが元の遺伝子機能の一部を保持します。この専門化は、機能効率の向上または新しい規制メカニズムの進化につながる可能性があります。草の代謝経路、ストレス反応、および発達プロセスに関与する遺伝子では、能力サブ機能化が観察されています。
4。ゲノムの可塑性と進化的柔軟性： WGDは、進化的革新を促進できる遺伝的変異の貯水池を提供します。重複した遺伝子の存在は、緩和された選択圧力を可能にし、一部の遺伝子が突然変異を蓄積し、新規機能を進化させることを可能にしますが、他の遺伝子は重要な役割を維持します。このゲノムの可塑性により、草は環境条件の変化に反応し、新しい生息地に多様化します。
5。急速な発散と種分化： WGDは、ゲノムの進化と種分化の速度を加速することができます。 WGDの後、重複した遺伝子のさまざまなコピーが急速に分岐し、生殖的分離と新種の形成につながる可能性があります。この現象は、いくつかの草系統で観察されており、その急速な多様化と特定の環境に適応した新種の出現に貢献しています。
6。生態学的適応とニッチ拡張： WGDに起因する遺伝的多様性と新規特性の増加により、草は広範囲の生態学的状態に適応できます。重複した遺伝子は、干ばつ耐性、冷たい丈夫さ、耐病性、栄養使用効率などの特性の進化と関連しており、草が多様な生息地を植民地化し、多くの生態系で支配的な植物種になることができます。
要約すると、全ゲノムの重複が草の多様化と成功に重要な役割を果たしてきました。豊富な遺伝物質を提供し、新機能化、サブ機能化、およびゲノムの可塑性を促進することにより、WGDは草が変化する環境に適応し、新しいニッチに拡大し、地球上で最も生態学的に多様で経済的に重要な植物家族の1つになりました。
