Брахиподий дистахион

Брахиподий дистахион
Научная классификация
Королевство:	Растения
Клэйд :	Трахеофиты
Клэйд :	покрытосеменные растения
Клэйд :	Однодольные
Клэйд :	Коммелиниды
Заказ:	Поалес
Семья:	Мятликовые
Подсемейство:	Pooideae
Род:	Брахиподий
Разновидность:	Б. растерянность
Биномиальное имя
	Брахиподий дистахион ; ( Л. ) П.Бов.

Brachypodium distachyon , обычно называемый фиолетовым ложным бромом. ^{[ 1 ]} или крепкий бром , ^{[ 2 ]} Это травы вид , произрастающий в Южной Европе , Северной Африке и Юго-Западной Азии , к востоку от Индии . Он связан с основными зерновых культур видами - пшеницей , ячменем , овсом , кукурузой , рисом , рожью , сорго и просом . Он обладает многими качествами, которые делают его превосходным модельным организмом для функциональной геномики исследований трав умеренного пояса , зерновых и культур, предназначенных для производства биотоплива, таких как просо . Эти атрибуты включают образцы с небольшим геномом (~ 270 Мбит / с) диплоидные , серию полиплоидных образцов, небольшой физический рост, самоплодность, короткий жизненный цикл, простые требования к росту и эффективную систему трансформации. Геном Brachypodium distachyon (диплоидная инбредная линия Bd21) был секвенирован и опубликован в журнале Nature в 2010 году. ^{[ 3 ]}

Модельный организм

Хотя Brachypodium distachyon практически не имеет прямого сельскохозяйственного значения, он имеет ряд преимуществ в качестве экспериментального модельного организма для понимания генетической , клеточной и молекулярной биологии умеренного пояса трав . Относительно небольшой размер его генома делает его полезным для генетического картирования и секвенирования . Кроме того, только ~21% генома Brachypodium состоит из повторяющихся элементов по сравнению с 26% у риса и ~80% у пшеницы, что еще больше упрощает генетическое картирование и секвенирование. ^{[ 3 ]} Имея около 272 миллионов пар оснований и пять хромосом , он имеет небольшой геном для вида травы. Небольшой размер Brachypodium distachyon (15–20 см) и быстрый жизненный цикл (восемь-двенадцать недель) также полезны для исследовательских целей. ^{[ 4 ]} Для раннецветущих образцов от всходов до цветения может пройти всего три недели (при соответствующем индуктивном фотопериоде ). Небольшой размер некоторых образцов делает их удобными для выращивания на небольшом пространстве. Как сорняк он легко растет без специальных условий выращивания.

Этот брахиподий становится мощной моделью с растущим исследовательским сообществом. Международная инициатива Brachypodium (IBI) провела свое первое совещание и семинар по геномике на XIV конференции PAG в Сан-Диего, Калифорния , в январе 2006 года. Целью IBI является содействие развитию B. distachyon как модельной системы и будет развиваться и распространять геномные, генетические и биоинформатические ресурсы, такие как эталонные генотипы , библиотеки BAC, генетические маркеры, картографирование популяций и базу данных последовательностей генома. Недавно были разработаны эффективные системы трансформации, опосредованные Agrobacterium, для ряда генотипов Brachypodium . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} что позволяет создавать коллекции мутантов Т-ДНК . ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Характеристика и распространение линий вставки Т-ДНК были начаты, чтобы облегчить понимание функции генов трав. ^{[ 10 ]}

К настоящему времени Brachypodium distachyon зарекомендовал себя как важный инструмент сравнительной геномики . ^{[ 11 ]} В настоящее время он становится моделью болезней сельскохозяйственных растений, облегчая передачу знаний об устойчивости к болезням от модели к культуре. ^{[ 12 ]} Brachypodium distachyon также становится полезной модельной системой для исследований эволюционной биологии развития , в частности, для сопоставления молекулярно-генетических механизмов с модельными системами двудольных растений, особенно Arabidopsis thaliana . ^{[ 13 ]} Обнаружение более высокого генетического разнообразия в восточно-иберийских популяциях, встречающихся в основных почвах, позволяет предположить, что эти популяции могут быть лучше адаптированы, чем те, которые встречаются в западных районах Пиренейского полуострова, где почвы более кислые и накапливают токсичные ионы Al. ^{[ 14 ]}

Примечания

^ Министерство сельского хозяйства США, NRCS (nd). « Брахиподиум дистахион » . База данных PLANTS (plants.usda.gov) . Гринсборо, Северная Каролина: Национальная группа по данным о растениях . Проверено 10 января 2016 г.
^ Список BSBI 2007 (xls) . Ботаническое общество Великобритании и Ирландии . Архивировано из оригинала (xls) 26 июня 2015 г. Проверено 17 октября 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б Международная инициатива брахиподий (2010 г.). «Секвенирование генома и анализ модельной травы Brachypodium distachyon » . Природа . 463 (7282): 763–8. Бибкод : 2010Natur.463..763T . дои : 10.1038/nature08747 . ПМИД 20148030 .
^ Ли, Чуан; Руди, Хайди; Стокингер, Эрик Дж.; Ченг, Хунмэй; Цао, Моджу; Фокс, Сэмюэл Э.; Моклер, Тодд С.; Вестеренг, Бьорге; Фьельхейм, Сири; Рогнли, Одд Арне; Сандве, Симен Р. (2012). «Сравнительный анализ показывает потенциальное использование Brachypodium distachyon в качестве модели реакций на холодный стресс у трав умеренного пояса» . BMC Завод Биол . 12 (65): 65. дои : 10.1186/1471-2229-12-65 . ПМЦ 3487962 . ПМИД 22569006 .
^ Фогель, Джон П.; Гарвин, Дэвид Ф.; Леонг, Оймон М.; Хайден, Дэниел М. (2006). « Агробактериальная трансформация и развитие инбредной линии на модельной траве Brachypodium distachyon ». Культура растительных клеток, тканей и органов . 84 (2): 100179–91. дои : 10.1007/s11240-005-9023-9 . S2CID 23419929 .
^ Jump up to: ^а ^б Тщетно, Филипп; Уорланд, Барбара; Толе, Вера; Маккензи, Нил; Алвес, Сильвия К.; Опанович, Магдалена; Фиш, Лесли Дж.; Беван, Майкл В.; Снейп, Джон В. (2008). « Агробактериальная трансформация травы умеренного пояса Brachypodium distachyon (генотип Bd21) для инсерционного мутагенеза Т-ДНК» . Журнал биотехнологии растений . 6 (5): 236–45. дои : 10.1111/j.1467-7652.2007.00308.x . ПМИД 18004984 .
^ Алвес, Сильвия С; Уорланд, Барбара; Толе, Вера; Снейп, Джон В.; Беван, Майкл В.; Вейн, Филипп (2009). «Протокол опосредованной Agrobacterium трансформации стандартной линии Bd21 сообщества Brachypodium distachyon ». Протоколы природы . 4 (5): 638–49. дои : 10.1038/nprot.2009.30 . ПМИД 19360019 . S2CID 21608193 .
^ Толе, Вера; Алвес, Сильвия С; Уорланд, Барбара; Беван, Майкл В.; Вайн, Филипп (2009). «Протокол для эффективного извлечения и характеристики меток фланкирующих последовательностей (FST) в инсерционных мутантах Т-ДНК Brachypodium distachyon ». Протоколы природы . 4 (5): 650–61. дои : 10.1038/nprot.2009.32 . ПМИД 19360020 . S2CID 24001172 .
^ Толе, Вера; Перальди, Энтони; Уорланд, Барбара; Николсон, Пол; Дунан, Джон Х.; Вейн, Филип (2012). «Мутагенез Т-ДНК в Brachypodium distachyon » . J Exp Бот 63 (2): 567–76. дои : 10.1093/jxb/err333 . ПМИД 22090444 .
^ Толе, Вера; Уорланд, Барбара; Райт, Джонатан; Беван, Майкл В.; Вайн, Филипп (2010). «Распределение и характеристика более 1000 тегов Т-ДНК в геноме Brachypodium distachyon стандартной линии Bd21 сообщества » . Журнал биотехнологии растений . 8 (6): 734–47. дои : 10.1111/j.1467-7652.2010.00518.x . ПМИД 20374523 .
^ Хо, Наксин; Фогель, Джон П.; Лазо, Джерард Р.; Вы, Фрэнк М.; Ма, Якин; МакМахон, Стефани; Дворжак, Ян; Андерсон, Олин Д.; Ло, Мин-Чэн; Гу, Юн Ц. (2009). «Структурная характеристика генома Brachypodium и его синтенических связей с рисом и пшеницей» . Растение Мол Биол . 70 (1–2): 47–61. дои : 10.1007/s11103-009-9456-3 . ПМИД 19184460 .
^ Годдард, Рэйчел; Перальди, Антуан; Ридаут, Крис; Николсон, Пол (2014). «Повышенная устойчивость к болезням, вызванная мутацией BRI1, сохраняется между Brachypodium distachyon и ячменем ( Hordeum Vulgare )» . Мол Растительный Микроб Взаимодействие . 27 (10): 1095–1106. doi : 10.1094/MPMI-03-14-0069-R . ПМИД 24964059 .
^ Пачеко-Вильялобос, Дэвид; Санкар, Марсьяль; Люнг, Карин; Хардтке, Кристиан С. (2013). «Нарушенный локальный гомеостаз ауксина усиливает клеточную анизотропию и выявляет альтернативную связь перекрестных помех ауксин-этилен в семенных корнях Brachypodium distachyon» . ПЛОС Генетика . 9 (6): e1003564. дои : 10.1371/journal.pgen.1003564 . ПМЦ 3688705 . ПМИД 23840182 .
^ Маркес, Изабель; Шипоша, Валерия; Лопес-Альварес, Диана; Мансанеда, Антонио Дж.; Эрнандес, Пилар; Олонова Марина; Каталан, Пилар (15 июня 2017 г.). «Изоляция окружающей среды объясняет иберийское генетическое разнообразие высоко гомозиготной модельной травы Brachypodium distachyon» . Эволюционная биология BMC . 17 (1): 139. Бибкод : 2017BMCEE..17..139M . дои : 10.1186/s12862-017-0996-x . ISSN 1471-2148 . ПМЦ 5472904 . ПМИД 28619047 .

Ссылки

Олсен, П.; Ленк, И.; Дженсен, CS; Петерсен, К.; Андерсен, Швейцария; Дидион, Т.; Нильсен, К.К. (2006). «Анализ двух гетерологичных генов цветения Brachypodium distachyon демонстрирует его потенциал в качестве модельного травянистого растения». Наука о растениях . 170 (5): 1020–5. doi : 10.1016/j.plantsci.2006.01.012 .
Хастерок, Р.; Марасек, А; Доннисон, Исландия; Армстед, я; Томас, А; Кинг, ИП; Вольни, Э; Идзяк, Д; и др. (2006). «Выравнивание геномов Brachypodium distachyon и злаков и трав умеренного пояса с использованием искусственной высадки бактерий на хромосомы с флуоресцентной гибридизацией in situ» . Генетика . 173 (1): 349–62. doi : 10.1534/genetics.105.049726 . ПМЦ 1461447 . ПМИД 16489232 .
Кристиансен, Пернилле; Андерсен, Клаус Хенрик; Дидион, Томас; Фоллинг, Марианна; Нильсен, Клаус Кристиан (2004). «Протокол быстрой и эффективной трансформации травы Brachypodium distachyon». Отчеты о растительных клетках . 23 (10–11): 751–8. дои : 10.1007/s00299-004-0889-5 . ПМИД 15503032 . S2CID 21296533 .
Энгвильд, Кьелд К. (март 2005 г.). «Мутагенез модельной травы Brachypodium distachyon с азидом натрия» . Национальная лаборатория Рисё.
Хастерок, Роберт; Дрейпер, Джон; Дженкинс, Глин (2004). «Заложение цитотаксономических основ новой модели травы Brachypodium distachyon (L.) Beauv». Хромосомные исследования . 12 (4): 397–403. дои : 10.1023/B:CHRO.0000034130.35983.99 . ПМИД 15241018 . S2CID 8142728 .
Рутледж, Эндрю П.М.; Шелли, Грег; Смит, Джоэл В.; Талбот, Николас Дж.; Дрейпер, Джон; Мур, Луис А.Дж. (2004). «Взаимодействие Magnaportthe grisea с модельной травой Brachypodium distachyon очень похоже на взаимодействие с рисом (Oryza sativa)» . Молекулярная патология растений . 5 (4): 253–65. дои : 10.1111/j.1364-3703.2004.00224.x . ПМИД 20565594 .
Мур, Луис А.Дж.; Сюй, Ренлин; Кассон, Стюарт А.; Стоддарт, Венди М.; Рутледж, Эндрю П.М.; Дрейпер, Джон (2004). «Характеристика ингибитора протеиназы из Brachypodium distachyon предполагает сохранение защитных сигнальных путей между двудольными растениями и травами» . Молекулярная патология растений . 5 (4): 267–80. дои : 10.1111/j.1364-3703.2004.00225.x . ПМИД 20565595 .
Дрейпер, Дж.; Мур, LAJ; Дженкинс, Г.; Гош-Бисвас, Греция; Баблак, П.; Хастерок, Р.; Рутледж, APM (2001). « Brachypodium distachyon . Новая модельная система функциональной геномики трав» . Физиология растений . 127 (4): 1539–55. дои : 10.1104/стр.010196 . ПМЦ 133562 . ПМИД 11743099 .
Каталан, Пилар; Олмстед, Ричард Г. (2000). «Филогенетическая реконструкция рода Brachypodium P. Beauv. (Poaceae) по комбинированным последовательностям гена ndh F хлоропласта и ядерного ITS». Систематика и эволюция растений . 220 (1–2): 1–19. Бибкод : 2000PSyEv.220....1C . дои : 10.1007/BF00985367 . S2CID 28594760 .
Каталан, Пилар; Ши, Ин; Армстронг, Лорел; Дрейпер, Джон; Стейс, Клайв А. (1995). «Молекулярная филогения травы рода Brachypodium P. Beauv. На основе RFLP и RAPD-анализа». Ботанический журнал Линнеевского общества . 117 (4): 263–80. дои : 10.1111/j.1095-8339.1995.tb02590.x .
Баблак, П.; Дрейпер, Дж.; Дэйви, MR; Линч, ПТ (1995). «Регенерация растений и микроразмножение Brachypodium distachyon ». Культура растительных клеток, тканей и органов . 42 (1): 97–107. дои : 10.1007/BF00037687 . S2CID 45985719 .
Сяо, К; Чаттертон, Нью-Джерси; Асай, К.Х.; Дженсен, КБ (1994). «Филогенетические взаимоотношения 10 видов трав: оценка филогенетической полезности внутренней транскрибируемой спейсерной области в ядерной рибосомальной ДНК однодольных». Геном . 37 (1): 112–20. дои : 10.1139/g94-014 . ПМИД 8181731 .
Ши, Ин; Дрейпер, Джон; Стейс, Клайв (1994). «Вариации рибосомальной ДНК и их филогенетическое значение в роде Brachypodium (Poaceae)». Систематика и эволюция растений . 188 (3–4): 125–38. Бибкод : 1994PSyEv.188..125S . дои : 10.1007/BF00937726 . S2CID 11867320 .

Внешние ссылки

www.brachypodium.org - Информационный ресурс Brachypodium distachyon .
www.brachybase.org — браузер генома и база данных аннотаций Brachypodium distachyon .
« Брахиподиум дистахион » . Информационная сеть по ресурсам зародышевой плазмы . Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США .

[1] Министерство сельского хозяйства США, NRCS (nd). « Брахиподиум дистахион » . База данных PLANTS (plants.usda.gov) . Гринсборо, Северная Каролина: Национальная группа по данным о растениях . Проверено 10 января 2016 г.

[BSBI07-2] Список BSBI 2007 (xls) . Ботаническое общество Великобритании и Ирландии . Архивировано из оригинала (xls) 26 июня 2015 г. Проверено 17 октября 2014 г.

[The_International_Brachypodium_Initiative_2010_763–8-3] Jump up to: ^а ^б Международная инициатива брахиподий (2010 г.). «Секвенирование генома и анализ модельной травы Brachypodium distachyon » . Природа . 463 (7282): 763–8. Бибкод : 2010Natur.463..763T . дои : 10.1038/nature08747 . ПМИД 20148030 .

[4] Ли, Чуан; Руди, Хайди; Стокингер, Эрик Дж.; Ченг, Хунмэй; Цао, Моджу; Фокс, Сэмюэл Э.; Моклер, Тодд С.; Вестеренг, Бьорге; Фьельхейм, Сири; Рогнли, Одд Арне; Сандве, Симен Р. (2012). «Сравнительный анализ показывает потенциальное использование Brachypodium distachyon в качестве модели реакций на холодный стресс у трав умеренного пояса» . BMC Завод Биол . 12 (65): 65. дои : 10.1186/1471-2229-12-65 . ПМЦ 3487962 . ПМИД 22569006 .

[5] Фогель, Джон П.; Гарвин, Дэвид Ф.; Леонг, Оймон М.; Хайден, Дэниел М. (2006). « Агробактериальная трансформация и развитие инбредной линии на модельной траве Brachypodium distachyon ». Культура растительных клеток, тканей и органов . 84 (2): 100179–91. дои : 10.1007/s11240-005-9023-9 . S2CID 23419929 .

[pmid18004984-6] Jump up to: ^а ^б Тщетно, Филипп; Уорланд, Барбара; Толе, Вера; Маккензи, Нил; Алвес, Сильвия К.; Опанович, Магдалена; Фиш, Лесли Дж.; Беван, Майкл В.; Снейп, Джон В. (2008). « Агробактериальная трансформация травы умеренного пояса Brachypodium distachyon (генотип Bd21) для инсерционного мутагенеза Т-ДНК» . Журнал биотехнологии растений . 6 (5): 236–45. дои : 10.1111/j.1467-7652.2007.00308.x . ПМИД 18004984 .

[7] Алвес, Сильвия С; Уорланд, Барбара; Толе, Вера; Снейп, Джон В.; Беван, Майкл В.; Вейн, Филипп (2009). «Протокол опосредованной Agrobacterium трансформации стандартной линии Bd21 сообщества Brachypodium distachyon ». Протоколы природы . 4 (5): 638–49. дои : 10.1038/nprot.2009.30 . ПМИД 19360019 . S2CID 21608193 .

[8] Толе, Вера; Алвес, Сильвия С; Уорланд, Барбара; Беван, Майкл В.; Вайн, Филипп (2009). «Протокол для эффективного извлечения и характеристики меток фланкирующих последовательностей (FST) в инсерционных мутантах Т-ДНК Brachypodium distachyon ». Протоколы природы . 4 (5): 650–61. дои : 10.1038/nprot.2009.32 . ПМИД 19360020 . S2CID 24001172 .

[9] Толе, Вера; Перальди, Энтони; Уорланд, Барбара; Николсон, Пол; Дунан, Джон Х.; Вейн, Филип (2012). «Мутагенез Т-ДНК в Brachypodium distachyon » . J Exp Бот 63 (2): 567–76. дои : 10.1093/jxb/err333 . ПМИД 22090444 .

[10] Толе, Вера; Уорланд, Барбара; Райт, Джонатан; Беван, Майкл В.; Вайн, Филипп (2010). «Распределение и характеристика более 1000 тегов Т-ДНК в геноме Brachypodium distachyon стандартной линии Bd21 сообщества » . Журнал биотехнологии растений . 8 (6): 734–47. дои : 10.1111/j.1467-7652.2010.00518.x . ПМИД 20374523 .

[11] Хо, Наксин; Фогель, Джон П.; Лазо, Джерард Р.; Вы, Фрэнк М.; Ма, Якин; МакМахон, Стефани; Дворжак, Ян; Андерсон, Олин Д.; Ло, Мин-Чэн; Гу, Юн Ц. (2009). «Структурная характеристика генома Brachypodium и его синтенических связей с рисом и пшеницей» . Растение Мол Биол . 70 (1–2): 47–61. дои : 10.1007/s11103-009-9456-3 . ПМИД 19184460 .

[12] Годдард, Рэйчел; Перальди, Антуан; Ридаут, Крис; Николсон, Пол (2014). «Повышенная устойчивость к болезням, вызванная мутацией BRI1, сохраняется между Brachypodium distachyon и ячменем ( Hordeum Vulgare )» . Мол Растительный Микроб Взаимодействие . 27 (10): 1095–1106. doi : 10.1094/MPMI-03-14-0069-R . ПМИД 24964059 .

[13] Пачеко-Вильялобос, Дэвид; Санкар, Марсьяль; Люнг, Карин; Хардтке, Кристиан С. (2013). «Нарушенный локальный гомеостаз ауксина усиливает клеточную анизотропию и выявляет альтернативную связь перекрестных помех ауксин-этилен в семенных корнях Brachypodium distachyon» . ПЛОС Генетика . 9 (6): e1003564. дои : 10.1371/journal.pgen.1003564 . ПМЦ 3688705 . ПМИД 23840182 .

[14] Маркес, Изабель; Шипоша, Валерия; Лопес-Альварес, Диана; Мансанеда, Антонио Дж.; Эрнандес, Пилар; Олонова Марина; Каталан, Пилар (15 июня 2017 г.). «Изоляция окружающей среды объясняет иберийское генетическое разнообразие высоко гомозиготной модельной травы Brachypodium distachyon» . Эволюционная биология BMC . 17 (1): 139. Бибкод : 2017BMCEE..17..139M . дои : 10.1186/s12862-017-0996-x . ISSN 1471-2148 . ПМЦ 5472904 . ПМИД 28619047 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]