Треугольник U
Треугольник U ( / uː / OO ) представляет собой теорию эволюции и взаимоотношений между шестью наиболее известными представителями рода растений Brassica . Теория утверждает, что геномы трех предковых диплоидных видов Brassica объединились, чтобы создать три распространенных тетраплоидных вида овощей и масличных культур. [1] С тех пор это было подтверждено исследованиями ДНК и белков. [2]
Теория резюмируется треугольной диаграммой, на которой показаны три предковых генома, обозначенные AA, BB и CC, в углах треугольника, и три производных генома, обозначенные AABB, AACC и BBCC, вдоль его сторон.
Теория была впервые опубликована в 1935 году У Чан Чуном . [3] корейско японский - (писавший под японским ботаник именем «У Нагахару»). [4] Ву создал синтетические гибриды диплоидных и тетраплоидных видов и исследовал, как хромосомы спариваются в полученных триплоидах.
Теория Ву [ править ]
Шесть видов являются
| Геномы | Хр. считать | Разновидность | Описание |
|---|---|---|---|
| Диплоидный | |||
| АА | 2 н =2 х =20 | Брассика рапа | (син. B. Campestris ) репа , пекинская капуста , бок-чой |
| ББ | 2 н =2 х =16 | Брассика черная | черная горчица |
| СС | 2 н =2 х =18 | Brassica oleracea | капуста , капуста , брокколи , брюссельская капуста , цветная капуста , кольраби |
| Тетраплоид | |||
| ААББ | 2 н =4 х =36 | Брассика юнная | Коричневая горчица |
| ААКК | 2 н =4 х =38 | Брассика напус | рапс , снежинка |
| BBCC | 2 н =4 х =34 | Брассика карината | Эфиопская горчица |
Код в столбце «Chr.count» указывает общее количество хромосом в каждой соматической клетке и то, как оно связано с числом в каждом n хромосом полном геномном наборе (которое также является числом, обнаруженным в пыльце или семяпочке ), и число x хромосом в каждом компоненте генома. Например, каждая соматическая клетка тетраплоидного вида Brassica napus с буквенными метками AACC и счетом «2 n =4 x =38» содержит две копии генома A, каждая с 10 хромосомами, и две копии генома C, каждая с 9 хромосомами, всего 38 хромосом. Это два полных набора геномов (один A и один C), отсюда «2 n =38», что означает « n =19» (количество хромосом в каждой гамете ). Это также четырехкомпонентный геном (два A и два C), следовательно, «4 x = 38». [2]
Три диплоидных вида существуют в природе, но могут легко скрещиваться, поскольку они тесно связаны. Это межвидовое разведение позволило создать три новых вида тетраплоидных Brassica . [3] (Критики, однако, считают геологическое разделение слишком большим.) Говорят, что они аллотетраплоидные (содержащие четыре генома от двух или более разных видов); точнее, амфидиплоид (с двумя геномами от двух диплоидных видов). [2]
отношения Дальнейшие
Концепция, предложенная Ву, хотя и подкреплена современными исследованиями, оставляет открытыми вопросы о времени и месте гибридизации, а также о том, какой вид является материнским или отцовским родителем. B. napus (AACC) возник около 8000 г. [5] или 38 000–51 000 [6] много лет назад. Гомологичная часть составляющих его хромосом кроссинговерна . у многих сортов [5] По оценкам, B. juncea (AABB) возникла 39 000–55 000 лет назад. [6] По состоянию на 2020 год исследования органелларных геномов показывают, что B. nigra (BB), вероятно, является «матерью» B. carinata (BBCC) и что B. rapa (AA), вероятно, является матерью B. juncea . Ситуация с B. napus (AACC) более сложная: некоторые экземпляры имеют рапа -подобный органеллярный геном, а остальные указывают на древнее, неопознанное материнское растение. [2]
Данные молекулярных исследований показывают, что три диплоидных вида сами по себе являются палеогексаплоидами . [7] [8]
виды Аллогексаплоидные
В 2011 и 2018 годах разными способами были созданы новые аллогексаплоиды (AABBCC), расположенные в «центре» треугольника U. [9] [10] [11] например, путем скрещивания B. rapa (AA) с B. carinata (BBCC), или B. nigra (BB) с B. napus (AACC), или B. oleracea (CC) с B. juncea (AABB), с последующим дупликация хромосом триплоидного (ABC) потомства с образованием удвоенного гаплоидного (AABBCC) потомства. [11]
Кроме того, два стабильных аллогексаплоидных (AABBSS) межродовых гибрида между индийской горчицей ( B. juncea , AABB) и белой горчицей ( Sinapis alba были созданы в 2020 году путем слияния протопластов , SS) . [12]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Жюль, Яник (2009). Обзоры селекции растений . Том. 31. Уайли. п. 56. ИСБН 978-0-470-38762-7 .
- ^ Jump up to: а б с д Сюэ, JY; Ван, Ю; Чен, М; Донг, С; Шао, ZQ; Лю, Ю (2020). «Материнское наследование треугольника U и эволюционный процесс митохондриальных геномов Brassica » . Границы в науке о растениях . 11 : 805. дои : 10.3389/fpls.2020.00805 . ПМК 7303332 . ПМИД 32595682 .
Сравнительный геномный анализ может сопоставить субгеномы аллотетраплоидов B. juncea и B. napus с их диплоидными родительскими таксонами, и результаты согласуются с треугольником У (Chalhoub et al., 2014; Yang et al., 2016a). [...]
- ^ Jump up to: а б Нагахару У (1935). «Анализ генома Brassica с особым упором на экспериментальное образование B. napus и своеобразный способ оплодотворения». Япония. Дж. Бот . 7 : 389–452.
- ^ «Science Times, научная интернет-газета» (на корейском языке). Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г.
- ^ Jump up to: а б Чалхуб, Б; Деноэ, Ф; Лю, С; Паркин, Айова; Тан, Х; Ван, X; Шике, Дж; Белкрам, Х; Тонг, К; Сэммонс, Б; Корреа, М; Да Силва, К; Просто, Джей; Фалентин, К; Кох, CS; Ле Кленш, я; Бернар, М; Бенто, П; Ноэль, Б; Лабади, К; Альберти, А; Чарльз, М; Арно, Д; Го, Х; Давио, К; Аламери, С; Джаббари, К; Чжао, М; Эджер, ПП; Челайфа, Х; Тэк, Д; Лассаль, Г; Мастерство, я; Быстрый, Н; Ле Паслье, MC; Фан, Г; Рено, В; Байер, ЧП; Голич, А.А.; Маноли, С; Ли, TH; Кровь, ВХ; Чалаби, С; Ху, Кью; Фан, С; Толленэр, Р.; Лу, Ю; Баттейл, С; Шен, Дж; Сайдботтом, Швейцария; Ван, X; Канагье, А; Шово, А; Берар, А; Денио, Ж; Гуань, М; Лю, З; Солнце, Ф; Лим, Ю.П.; Лайонс, Э; Город, CD; Бэнкрофт, я; Ван, X; Мэн, Дж; Ма, Дж; Пирес, Ж.К.; Кинг, Дж.Дж.; Брюнель, Д; Делорм, Р; Ренар, М; Ори, Дж. М.; Адамс, КЛ; Бэтли, Дж; Сноудон, Р.Дж.; Тост, Дж; Эдвардс, Д; Чжоу, Ю; Хуа, В; Шарп, AG; Патерсон, АХ; Гуань, К; Винкер, П. (22 августа 2014 г.). «Генетика растений. Ранняя аллополиплоидная эволюция в постнеолитическом геноме масличных культур Brassica napus» . Наука . 345 (6199): 950–3. дои : 10.1126/science.1253435 . ПМИД 25146293 . S2CID 206556986 .
- ^ Jump up to: а б Ян, Дж; Лю, Д; Ван, X; Джи, С; Ченг, Ф; Лю, Б; Ху, З; Чен, С; Пенталь, Д; Джу, Ю; Яо, П; Ли, Х; Се, К; Чжан, Дж; Ван, Дж; Лю, Ф; Ма, Вт; Шопан, Дж; Чжэн, Х; Маккензи, ЮАР; Чжан, М. (октябрь 2016 г.). «Последовательность генома аллополиплоида Brassica juncea и анализ дифференциальной экспрессии гомеологического гена, влияющей на отбор» . Природная генетика . 48 (10): 1225–32. дои : 10.1038/ng.3657 . ПМИД 27595476 .
- ^ Мартин А. Лысак; Квок Ченг; Микаэла Китшке и Петр Бу (октябрь 2007 г.). «Наследственные хромосомные блоки утроены у видов Brassiceae с различным числом хромосом и размером генома» (PDF) . Физиология растений . 145 (2): 402–10. дои : 10.1104/стр.107.104380 . ПМК 2048728 . ПМИД 17720758 . Проверено 22 августа 2010 г.
- ^ Мюрат, Флоран; Луи, Александра; Маумус, Флориан; Армеро, Аликс; Кук, Ричард; Кеневиль, Хади; Кроллиус, Хьюг Руст; Сальс, Джером (декабрь 2015 г.). «Понимание эволюции Brassicaceae посредством реконструкции генома предков» . Геномная биология . 16 (1): 262. doi : 10.1186/s13059-015-0814-y . ПМК 4675067 . ПМИД 26653025 .
- ^ Чен, Шэн; Нельсон, Мэтью Н.; Шевр, Анн-Мари; Енчевски, Эрик; Ли, Цзайюнь; Мейсон, Аннализа С.; Мэн, Цзиньлин; Пламмер, Джули А.; Прадхан, Анита; Сиддик, Кадамбот HM; Сноудон, Род Дж.; Ян, Гуйцзюнь; Чжоу, Вэйцзюнь; Коулинг, Уоллес А. (1 ноября 2011 г.). «Тригеномные мосты для улучшения Brassica». Критические обзоры по наукам о растениях . 30 (6): 524–547. дои : 10.1080/07352689.2011.615700 . ISSN 0735-2689 . S2CID 84504896 .
- ^ Ян, Су; Чен, Шэн; Чжан, Канни; Ли, Лан; Инь, Юлин; Гилл, Рафакат А.; Ян, Гуйцзюнь; Мэн, Цзиньлин; Коулинг, Уоллес А.; Чжоу, Вэйцзюнь (28 августа 2018 г.). «Генетическая карта высокой плотности аллогексаплоидной удвоенной гаплоидной популяции Brassica показывает количественные локусы признаков жизнеспособности и фертильности пыльцы» . Границы в науке о растениях . 9 : 1161. doi : 10.3389/fpls.2018.01161 . ISSN 1664-462X . ПМК 6123574 . ПМИД 30210508 .
- ^ Jump up to: а б Гебелейн, Роман; Мейсон, Аннализа С. (3 сентября 2018 г.). «Аллогексаплоиды рода Brassica». Критические обзоры по наукам о растениях . 37 (5): 422–437. дои : 10.1080/07352689.2018.1517143 . ISSN 0735-2689 . S2CID 91439428 .
- ^ Кумари П., Сингх К.П., Кумар С., Ядава Д.К. (2020). «Разработка желтосеменной стабильной аллогексаплоидной капусты путем межродовой соматической гибридизации с высокой степенью фертильности и устойчивости к Sclerotinia sclerotiorum» . Фронт Завод Науч . 11 : 575591. doi : 10.3389/fpls.2020.575591 . ПМЦ 7732669 . ПМИД 33329636 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
| Разновидность | |
|---|---|
| Сорта | |
