J 2023

The evolution of the hypotetraploid Catolobus pendulus genome – the poorly known sister species of Capsella

FARHAT, Perla, Terezie MALÍK MANDÁKOVÁ, Jan DIVÍŠEK, Hiroshi KUDOH, Dmitry A. GERMAN et. al.

Základní údaje

Originální název

The evolution of the hypotetraploid Catolobus pendulus genome – the poorly known sister species of Capsella

Autoři

FARHAT, Perla (422 Libanon, domácí), Terezie MALÍK MANDÁKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jan DIVÍŠEK (203 Česká republika, domácí), Hiroshi KUDOH, Dmitry A. GERMAN a Martin LYSÁK (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Frontiers in Plant Science, Lausanne (Switzerland), Frontiers Media SA, 2023, 1664-462X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.600 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14740/23:00132119

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000991541300001

Klíčová slova anglicky

chromosome painting; Hyb-Seq; Arabidopsis-related model systems; Brassicaceae; Cruciferae; polyploidy; diploidization; whole-genome duplication (WGD)

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 9. 10. 2024 12:24, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

The establishment of Arabidopsis as the most important plant model has also brought other crucifer species into the spotlight of comparative research. While the genus Capsella has become a prominent crucifer model system, its closest relative has been overlooked. The unispecific genus Catolobus is native to temperate Eurasian woodlands, from eastern Europe to the Russian Far East. Here, we analyzed chromosome number, genome structure, intraspecific genetic variation, and habitat suitability of Catolobus pendulus throughout its range. Unexpectedly, all analyzed populations were hypotetraploid (2n = 30, similar to 330 Mb). Comparative cytogenomic analysis revealed that the Catolobus genome arose by a whole-genome duplication in a diploid genome resembling Ancestral Crucifer Karyotype (ACK, n = 8). In contrast to the much younger Capsella allotetraploid genomes, the presumably autotetraploid Catolobus genome (2n = 32) arose early after the Catolobus/Capsella divergence. Since its origin, the tetraploid Catolobus genome has undergone chromosomal rediploidization, including a reduction in chromosome number from 2n = 32 to 2n = 30. Diploidization occurred through end-to-end chromosome fusion and other chromosomal rearrangements affecting a total of six of 16 ancestral chromosomes. The hypotetraploid Catolobus cytotype expanded toward its present range, accompanied by some longitudinal genetic differentiation. The sister relationship between Catolobus and Capsella allows comparative studies of tetraploid genomes of contrasting ages and different degrees of genome diploidization.

Návaznosti

GA21-03909S, projekt VaV
Název: Odhalení evolučních tajů lničky seté a příbuzných druhů
Investor: Grantová agentura ČR, Odhalení evolučních tajů lničky seté a příbuzných druhů
LM2018140, projekt VaV
Název: e-Infrastruktura CZ (Akronym: e-INFRA CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, e-Infrastruktura CZ