Trójkąt U

Triangle of U
Diagram „trójkąta U”, przedstawiający powiązania genetyczne między sześcioma gatunkami z rodzaju Brassica . Chromosomy z każdego z genomów A, B i C są reprezentowane przez różne kolory.

Trójkąt U ( / uː / OO ) to teoria dotycząca ewolucji i związków między sześcioma najbardziej znanymi przedstawicielami rodzaju roślin Brassica . Teoria głosi, że genomy trzech przodków diploidalnych gatunków kapustnych połączyły się, tworząc trzy pospolite tetraploidalne gatunki warzyw i roślin oleistych . Od tego czasu zostało to potwierdzone badaniami DNA i białek.

Teorię podsumowuje trójkątny diagram, który pokazuje trzy genomy przodków, oznaczone AA, BB i CC, w rogach trójkąta oraz trzy genomy pochodne, oznaczone AABB, AACC i BBCC, wzdłuż jego boków.

Teoria została po raz pierwszy opublikowana w 1935 roku przez Woo Jang-choon , koreańsko - japońskiego botanika (piszącego pod japońskim nazwiskiem „U Nagaharu”). Woo stworzył syntetyczne hybrydy między diploidalnymi i tetraploidalnymi i zbadał, w jaki sposób chromosomy łączą się w pary w powstałych triploidach.

Teoria U

Sześć gatunków to

Genomy Chr. liczyć Gatunek Opis
Diploidalny
AA 2 n =2 x =20 Brassica rapa (syn. B. campestris ) rzepa , kapusta pekińska , bok choi
nocleg ze śniadaniem 2 n = 2 x = 16 Brassica nigra czarna musztarda
CC 2 n =2 x =18 Brassica oleracea kapusta , jarmuż , brokuły , brukselka , kalafior , kalarepa
tetraploidalny
AABB 2 n =4 x =36 Brassica juncea brązowa musztarda
AACC 2 n =4 x =38 Brassica napus rzepak , brukiew
BBCC 2 n =4 x =34 Brassica carinata Musztarda etiopska

Kod w kolumnie „Chr.count” określa całkowitą liczbę chromosomów w każdej komórce somatycznej i jej związek z liczbą n chromosomów w każdym pełnym zestawie genomu ( która jest również liczbą znalezioną w pyłku lub zalążku ), oraz liczbę x chromosomów w każdym składowym genomie. Na przykład, każda komórka somatyczna gatunku tetraploidalnego Brassica napus , oznaczona literami AACC i liczbą „2 n = 4 x = 38”, zawiera dwie kopie genomu A, każda z 10 chromosomami, i dwie kopie genomu C, każdy z 9 chromosomami, co daje łącznie 38 chromosomów. To są dwa pełne zestawy genomów (jeden A i jeden C), stąd „2 n =38”, co oznacza „ n =19” (liczba chromosomów w każdej gamecie ). Jest to również genomy czteroskładnikowe (dwa A i dwa C), stąd „4 x =38”.

Trzy diploidalne gatunki występują w naturze, ale mogą się łatwo krzyżować, ponieważ są blisko spokrewnione. Ta międzygatunkowa hodowla pozwoliła na stworzenie trzech nowych gatunków tetraploidalnej Brassica . (Krytycy uważają jednak, że separacja geologiczna jest zbyt duża). Mówi się, że są to allotetraploidy (zawierające cztery genomy z dwóch lub więcej różnych gatunków); dokładniej, amfidiploidalny (z dwoma genomami, każdy z dwóch gatunków diploidalnych).

Dalsze relacje

Ramy zaproponowane przez U, choć poparte nowoczesnymi badaniami, pozostawiają otwarte pytania dotyczące czasu i miejsca hybrydyzacji oraz tego, który gatunek jest rodzicem ze strony matki lub ojca. Uważa się, że B. napus (AACC) powstał około 8000 lub 38000–51000 lat temu. Homologiczna część jego składowych chromosomów krzyżowała się w wielu odmianach. Szacuje się, że B. juncea (AABB) powstała 39 000–55 000 lat temu. Od 2020 r. Badania genomów organellarów pokazują, że B. nigra (BB) jest prawdopodobnie „matką” B. carinata (BBCC) i że B. rapa (AA) prawdopodobnie była matką B. juncea . Sytuacja z B. napus (AACC) jest bardziej złożona: niektóre okazy mają genom organelli podobny do rapy , podczas gdy reszta wskazuje na starożytną, niezidentyfikowaną roślinę mateczną.

Dane z badań molekularnych wskazują, że trzy diploidalne gatunki same są paleoheksaploidami .

Gatunki alloheksploidalne

W 2011 i 2018 roku nowe alloheksaploidy (AABBCC) zlokalizowane w „środku” trójkąta U powstały różnymi sposobami, na przykład przez skrzyżowanie B. rapa (AA) z B. carinata (BBCC) lub B. nigra ( BB) z B. napus (AACC) lub B. oleracea (CC) z B. juncea (AABB), a następnie duplikacja chromosomów potomstwa triploidalnego (ABC) w celu wytworzenia potomstwa podwójnie haploidalnego (AABBCC).

Ponadto w 2020 r. W wyniku fuzji protoplastów powstały dwie stabilne alloheksaploidy (AABBSS) międzyrodzajowe hybrydy gorczycy indyjskiej ( B. juncea , AABB) i gorczycy białej ( Sinapsis alba , SS) .

Zobacz też

  1. ^   Jules, Janick (2009). Recenzje hodowli roślin . Tom. 31. Wiley. P. 56. ISBN 978-0-470-38762-7 .
  2. ^ a b c d    Xue, JY; Wang, Y; Chen, M; Dong, S; Shao, ZQ; Liu, Y (2020). „Macierzyńskie dziedziczenie trójkąta U i proces ewolucyjny genomów mitochondrialnych kapusty ” . Granice w nauce o roślinach . 11 : 805. doi : 10.3389/fpls.2020.00805 . PMC 7303332 . PMID 32595682 . Porównawcze analizy genomiczne mogą przypisać podgenomy allotetraploidów, B. juncea i B. napus, z ich diploidalnymi taksonami rodzicielskimi, a wyniki były zgodne z trójkątem U (Chalhoub i in., 2014; Yang i in., 2016a). [...]
  3. ^ a b Nagaharu U (1935). „Analiza genomu kapustnych ze szczególnym uwzględnieniem eksperymentalnego powstawania B. napus i szczególnego sposobu zapłodnienia”. Japonia. J. Bot . 7 : 389–452.
  4. znajdują się multimedia związane z 인터넷 과학신문 Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2007-09-27.
  5. Bibliografia _ _ Chalhoub, B; Denoeud, F; Liu, S; Parkin, IA; Tang, H.; Wang, X; Chiquet, J.; Belcram, H.; Tong, C; Samans, B; Corréa, M; Da Silva, C; Po prostu, J; Falentin, C; Koh, CS; Le Clainche, I; Bernard M.; Bento, P; Noel, B.; Labadie, K; Alberti, A; Karol M.; Arnaud, D; Guo, H.; Daviaud, C; Alamery, S; Jabbari, K; Zhao, M; Edger, PP; Chelaifa, H; Tack, D; Lassalle, G; Mestiri, I; Schnel, N; Le Paslier, MC; Wentylator, G; Renault, V; Bayer, PE; Golicz, AA; Manoli, S; Lee, TH; Thi, VH; Chalabi, S; Hu, Q; Wentylator, C; Tollenaere, R; Lu, Y; Battail, C; Shen, J; Sidebottom, CH; Wang, X; Canaguier, A; Chauveau, A; Berard, A; Deniot, G; Guan, M; Liu, Z; słońce, F; Lim, YP; Lyon, E; Miasto, CD; Bancroft, I; Wang, X; Meng, J; mama, J; Pires, JC; Król, GJ; Brunel, D; Delourme, R; Renard, M.; Aury, JM; Adams, KL; Batley, J.; Snowdon, RJ; Tost, J; Edwards, D; Zhou, Y; Hua, W; Sharpe, AG; Paterson, AH; Guan, C; Wincker, P (22 sierpnia 2014).    „Genetyka roślin. Wczesna ewolucja allopoliploidalna w postneolitycznym genomie nasion oleistych Brassica napus” . nauka . 345 (6199): 950–3. doi : 10.1126/science.1253435 . PMID 25146293 . S2CID 206556986 .
  6. ^ a b   Yang, J; Liu, D; Wang, X; Ji, C; Cheng, F; Liu, B; Hu, Z; Chen, S; Pental, D; Ju, Y; Yao, P; Li, X; Xie, K; Zhang, J.; Wang, J.; Liu, F; mama, W; Shopan, J; Zheng, H.; Mackenzie, SA; Zhang, M (październik 2016). „Sekwencja genomu allopoliploidalnej Brassica juncea i analiza zróżnicowanej homoologicznej ekspresji genów wpływającej na selekcję” . Genetyka przyrody . 48 (10): 1225–32. doi : 10.1038/ng.3657 . PMID 27595476 .
  7. ^    Martin A. Łysak; Kwok Cheung; Michaela Kitschke i Petr Bu (październik 2007). „Bloki chromosomów przodków są potrojone u gatunków Brassiceae ze zmienną liczbą chromosomów i rozmiarem genomu” (PDF) . Fizjologia roślin . 145 (2): 402–10. doi : 10.1104/pp.107.104380 . PMC 2048728 . PMID 17720758 . Źródło 2010-08-22 .
  8. ^    Murat, Florent; Ludwik, Aleksandra; Maumus, Florian; Armero, Alix; Cooke, Richard; Quesneville, Hadi; Crollius, Hugues Roest; Salse, Jerome (grudzień 2015). „Zrozumienie ewolucji Brassicaceae poprzez rekonstrukcję genomu przodków” . Biologia genomu . 16 (1): 262. doi : 10.1186/s13059-015-0814-y . PMC 4675067 . PMID 26653025 .
  9. Bibliografia    _ Nelson, Matthew N.; Chevre, Anne-Marie; Jenczewski, Eric; Li, Zaiyun; Mason, Annaliese S.; Meng, Jinling; Plummer, Julie A.; Pradhan, Aneeta; Siddique, Kadambot HM; Snowdon, Rod J.; Yan, Guijun; Zhou, Weijun; Osłona, Wallace A. (2011-11-01). „Mosty trigenomiczne dla poprawy kapusty”. Krytyczne recenzje w naukach o roślinach . 30 (6): 524–547. doi : 10.1080/07352689.2011.615700 . ISSN 0735-2689 . S2CID 84504896 .
  10. Bibliografia     _ Chen, Sheng; Zhang, Kangni; Li, Lan; Yin, Yuling; Gill, Rafaqat A.; Yan, Guijun; Meng, Jinling; Cowling, Wallace A.; Zhou, Weijun (28.08.2018). „Mapa genetyczna o dużej gęstości podwojonej populacji haploidalnej alloheksaploidów Brassica ujawnia ilościowe cechy Loci dla żywotności i płodności pyłku” . Granice w nauce o roślinach . 9 : 1161. doi : 10.3389/fpls.2018.01161 . ISSN 1664-462X . PMC 6123574 . PMID 30210508 .
  11. ^ a b    Gaebelein, rzymski; Mason, Annaliese S. (2018-09-03). „Alloheksaploidy z rodzaju Brassica”. Krytyczne recenzje w naukach o roślinach . 37 (5): 422–437. doi : 10.1080/07352689.2018.1517143 . ISSN 0735-2689 . S2CID 91439428 .
  12. ^    Kumari P, Singh KP, Kumar S, Yadava DK (2020). „Rozwój stabilnej alloheksploidalnej kapusty z żółtymi nasionami poprzez międzygatunkową hybrydyzację somatyczną o wysokim stopniu płodności i odporności na Sclerotinia sclerotiorum” . Nauka o roślinach przednich . 11 : 575591. doi : 10.3389/fpls.2020.575591 . PMC 7732669 . PMID 33329636 . {{ cite journal }} : CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Triangle_of_U&oldid=1131052182 ”