J 2021

Genome structure and evolution in the cruciferous tribe Thlaspideae (Brassicaceae)

BAYAT, Soheila, Martin LYSÁK a Terezie MALÍK MANDÁKOVÁ

Základní údaje

Originální název

Genome structure and evolution in the cruciferous tribe Thlaspideae (Brassicaceae)

Autoři

BAYAT, Soheila (364 Írán, domácí), Martin LYSÁK (203 Česká republika, domácí) a Terezie MALÍK MANDÁKOVÁ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Plant Journal, Hoboken, Wiley-Blackwell, 2021, 0960-7412

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

40500 4.5 Other agricultural sciences

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 7.091

Kód RIV

RIV/00216224:14740/21:00119686

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000722572500001

Klíčová slova anglicky

chromosome rearrangements; garlic mustard; genome evolution; pennycress; pericentric inversions; repetitive DNA; Thlaspideae; Brassicaceae

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 15. 3. 2022 18:37, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

Whole-genome duplications (WGDs) and chromosome rearrangements (CRs) play the key role in driving the diversification and evolution of plant lineages. Although the direct link between WGDs and plant diversification is well documented, relatively few studies focus on the evolutionary significance of CRs. The cruciferous tribe Thlaspideae represents an ideal model system to address the role of large-scale chromosome alterations in genome evolution, as most Thlaspideae species share the same diploid chromosome number (2n = 2x = 14). Here we constructed the genome structure in 12 Thlaspideae species, including field pennycress (Thlaspi arvense) and garlic mustard (Alliaria petiolata). We detected and precisely characterized genus- and species-specific CRs, mostly pericentric inversions, as the main genome-diversifying drivers in the tribe. We reconstructed the structure of seven chromosomes of an ancestral Thlaspideae genome, identified evolutionary stable chromosomes versus chromosomes prone to CRs, estimated the rate of CRs, and uncovered an allohexaploid origin of garlic mustard from diploid taxa closely related to A. petiolata and Parlatoria cakiloidea. Furthermore, we performed detailed bioinformatic analysis of the Thlaspideae repeatomes, and identified repetitive elements applicable as unique species- and genus-specific barcodes and chromosome landmarks. This study deepens our general understanding of the evolutionary role of CRs, particularly pericentric inversions, in plant genome diversification, and provides a robust base for follow-up whole-genome sequencing efforts.

Návaznosti

GA19-03442S, projekt VaV
Název: Geny pro ribozomální RNA - cestovatelé v čase a genomech
Investor: Grantová agentura ČR, Geny pro ribozomální RNA - cestovatelé v čase a genomech
LM2015047, projekt VaV
Název: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Akronym: ELIXIR-CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Česká národní infrastruktura pro biologická data