Brachypodium distachyon - Википедия - Brachypodium distachyon

Брахиподиум дистахион
Брахиподиум distachyon Bd21-3.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Однодольные
Clade:Коммелиниды
Заказ:Poales
Семья:Poaceae
Подсемейство:Pooideae
Род:Брахиподиум
Разновидность:
B. distachyon
Биномиальное имя
Брахиподиум дистахион

Брахиподиум дистахион, обычно называемый фиолетовый ложный бром[1] или же жесткий бром,[2] это трава разновидность уроженец юга Европа, северный Африка и юго-запад Азия на восток до Индия. Это связано с главным зерно злаков разновидность пшеница, ячмень, овес, кукуруза, рис, рожь, сорго, и просо. У него много качеств, которые делают его отличным модельный организм за функциональная геномика исследования в умеренном климате травы, хлопья и специальные биотопливные культуры, такие как просо. Эти атрибуты включают небольшие геном (~ 270 Мбит / с) диплоид присоединения, серия полиплоид образцов, небольшой физический рост, самооплодотворение, короткий жизненный цикл, простые требования к росту и эффективная система трансформации. Геном Брахиподиум дистахион (диплоидная инбредная линия Bd21) секвенирована и опубликована в Природа в 2010.[3]

Модельный организм

Несмотря на то что Брахиподиум дистахион мало или совсем не имеет прямого сельскохозяйственный значение, он имеет ряд преимуществ как экспериментальный модельный организм для понимания генетический, сотовый и молекулярная биология умеренного травы. Относительно небольшой размер его геном делает его полезным для генетического картирования и последовательность действий. Кроме того, только ~ 21% Брахиподиум геном состоит из повторяющихся элементов, по сравнению с 26% у риса и ~ 80% у пшеницы, что еще больше упрощает генетическое картирование и секвенирование.[3] Примерно 272 миллиона пар оснований и с пятью хромосомы, он имеет небольшой геном для вида травы. Brachypodium distachyon 'Небольшой размер (15–20 см) и быстрый жизненный цикл (от восьми до двенадцати недель) также полезны для исследовательских целей.[4] Для раннецветущих образцов от прорастания до цветения может пройти всего три недели (при соответствующем индуктивном фотопериод ). Небольшой размер некоторых образцов делает их удобными для выращивания на небольшом пространстве. Как сорняк легко растет без специальных условий выращивания.

Этот Брахиподиум становится мощной моделью с растущим исследовательским сообществом. Международная инициатива по брахиподиуму (IBI) провела свою первую встречу и семинар по геномике на конференции PAG XIV в г. Сан-Диего, Калифорния, в январе 2006 г. Целью IBI является содействие развитию B. distachyon в качестве модельной системы и будет разрабатывать и распространять геномные, генетические и биоинформатика ресурсы, такие как ссылка генотипы, Библиотеки ВАС, генетические маркеры, картирование популяций и база данных последовательностей генома. В последнее время эффективный Агробактерии-опосредованные системы трансформации были разработаны для ряда Брахиподиум генотипы,[5][6][7] создание возможностей для развития Т-ДНК коллекции мутантов.[6][8][9] Характеристика и распространение линий вставки Т-ДНК было начато для облегчения понимания функции генов у трав.[10]

К настоящему времени Брахиподиум дистахион зарекомендовал себя как важный инструмент для сравнительная геномика.[11] В настоящее время он превращается в модель болезней сельскохозяйственных культур, облегчая передачу знаний об устойчивости к болезням от модели к культуре.[12] Брахиподиум дистахион также становится полезной модельной системой для изучения эволюционная биология развития, в частности, чтобы противопоставить молекулярно-генетические механизмы модельным системам двудольных растений, в частности Arabidopsis thaliana.[13] Обнаружение более высокого генетического разнообразия восточно-иберийских популяций, встречающихся в основных почвах, предполагает, 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

  1. ^ "Брахиподиум дистахион". Служба охраны природных ресурсов База данных РАСТЕНИЙ. USDA. Получено 10 января 2016.
  2. ^ "Список BSBI 2007". Ботаническое общество Великобритании и Ирландии. Архивировано из оригинал (XLS) 2014-10-23. Получено 2014-10-17.
  3. ^ а б Международная инициатива по брахиподиуму (2010 г.). «Секвенирование генома и анализ модельной травы Брахиподиум дистахион". Природа. 463 (7282): 763–8. Bibcode:2010Натура.463..763Т. Дои:10.1038 / природа08747. PMID  20148030.
  4. ^ Ли, Чуан; Руди, Хайди; Стокингер, Эрик Дж .; Ченг, Хунмэй; Цао, Модзю; Fox, Samuel E .; Mockler, Todd C .; Вестеренг, Бьорге; Фьельхейм, Сири; Рогнли, Одд Арне; Сандве, Симен Р. (2012). "Сравнительный анализ раскрывает потенциальные возможности использования Брахиподиум дистахион как модель реакции на холодовой стресс в травах умеренного пояса ». BMC Plant Biol. 12 (65): 65. Дои:10.1186/1471-2229-12-65. ЧВК  3487962. PMID  22569006.
  5. ^ Vogel, John P .; Гарвин, Дэвид Ф .; Leong, Oymon M .; Хайден, Дэниел М. (2006). "Агробактерии-опосредованная трансформация и развитие инбредных линий в модельной траве Брахиподиум дистахион". Растительные клетки, ткани и культура органов. 84 (2): 100179–91. Дои:10.1007 / s11240-005-9023-9. S2CID  23419929.
  6. ^ а б Напрасно, Филипп; Уорленд, Барбара; Толе, Вера; Маккензи, Нил; Алвес, Сильвия С .; Опанович, Магдалена; Рыба, Лесли Дж .; Беван, Майкл В .; Снейп, Джон В. (2008). "Агробактерии-опосредованная трансформация умеренной травы Брахиподиум дистахион (генотип Bd21) для инсерционного мутагенеза Т-ДНК ». Журнал биотехнологии растений. 6 (5): 236–45. Дои:10.1111 / j.1467-7652.2007.00308.x. PMID  18004984.
  7. ^ Алвес, Сильвия К; Уорленд, Барбара; Толе, Вера; Снейп, Джон В. Беван, Майкл В; Напрасно, Филипп (2009). "Протокол для Агробактерии-опосредованная трансформация Брахиподиум дистахион стандартная линия сообщества Bd21 ". Протоколы природы. 4 (5): 638–49. Дои:10.1038 / nprot.2009.30. PMID  19360019. S2CID  21608193.
  8. ^ Толе, Вера; Алвес, Сильвия К; Уорленд, Барбара; Беван, Майкл В; Напрасно, Филипп (2009). "Протокол для эффективного извлечения и характеристики тегов фланкирующих последовательностей (FST) в Брахиподиум дистахион Мутанты с инсерцией Т-ДНК ". Протоколы природы. 4 (5): 650–61. Дои:10.1038 / nprot.2009.32. PMID  19360020. S2CID  24001172.
  9. ^ Толе, Вера; Перальди, Антуан; Уорленд, Барбара; Николсон, Пол; Дунан, Джон Х .; Напрасно, Филипп (2012). «Мутагенез Т-ДНК в Брахиподиум дистахион". J Exp Bot. 63 (2): 567–76. Дои:10.1093 / jxb / err333. PMID  22090444.
  10. ^ Толе, Вера; Уорленд, Барбара; Райт, Джонатан; Беван, Майкл В .; Напрасно, Филипп (2010). «Распространение и характеристика более 1000 тегов Т-ДНК в геноме Брахиподиум дистахион стандартная линия сообщества Bd21 ". Журнал биотехнологии растений. 8 (6): 734–47. Дои:10.1111 / j.1467-7652.2010.00518.x. PMID  20374523.
  11. ^ Хо, Наксин; Vogel, John P .; Lazo, Gerard R .; Вы, Фрэнк М .; Ма, Якин; МакМахон, Стефани; Дворжак, Ян; Андерсон, Олин Д .; Ло, Мин-Ченг; Гу, Юн Ц. (2009). «Структурная характеристика Брахиподиум геном и его синтенная связь с рисом и пшеницей ». Завод Мол Биол. 70 (1–2): 47–61. Дои:10.1007 / s11103-009-9456-3. PMID  19184460.
  12. ^ Годдард, Рэйчел; Перальди, Антуан; Ридаут, Крис; Николсон, Пол (2014). "Повышенная сопротивляемость болезням, вызванная BRI1 Мутация сохраняется между Брахиподиум дистахион и ячмень (Hordeum Vulgare)". Мол Растительный Микроб Взаимодействовать. 27 (10): 1095–1106. Дои:10.1094 / MPMI-03-14-0069-R. PMID  24964059.
  13. ^ Пачеко-Вильялобос, Дэвид; Санкар, боевой; Юнг, Карин; Хардтке, Кристиан С. (2013). «Нарушенный локальный гомеостаз ауксина усиливает клеточную анизотропию и выявляет альтернативную связь ауксин-этиленовых перекрестных помех в семенных корнях Brachypodium distachyon». PLOS Genetics. 9 (6): e1003564. Дои:10.1371 / journal.pgen.1003564. ЧВК  3688705. PMID  23840182.
  14. ^ Маркес, Изабель; Шипоша Валерия; Лопес-Альварес, Диана; Manzaneda, Antonio J .; Эрнандес, Пилар; Олонова, Марина; Каталон, Пилар (15.06.2017). «Экологическая изоляция объясняет иберийское генетическое разнообразие высокогомозиготной модельной травы Brachypodium distachyon». BMC Эволюционная биология. 17 (1): 139. Дои:10.1186 / с12862-017-0996-х. ISSN  1471-2148. ЧВК  5472904. PMID  28619047.

Рекомендации

внешняя ссылка