NGS-секвенирование (Illumina) как инструмент для определения геномного состава и таксономической принадлежности видов и межвидовых гибридов на примере злаков трибы Ячменевых (Hordeeae)
УДК 582.542.1:581.961+577.21+575.174.015.3+575.86
Аннотация
Обсуждаются результаты исследования внутригеномного полиморфизма многокопийных ядерных ITS1-последовательностей ДНК у разных представителей родов злаков трибы Hordeeae (Agropyron, Hordeum, Elytrigia, Elymus, Psathyrostachys, Leymus) и межродового гибрида x Leymotrigia методом NGS-секвенирования (Illumina). Показано, что этот метод может быть хорошим инструментом для определения геномной композиции и происхождения полиплоидных видов и отдаленных гибридов, а также решения таксономических вопросов о родовой принадлежности и видовом статусе объектов.
Скачивания
Metrics
Литература
Вавилов Н. И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. - М.; Л.: ОГИЗ-Сельхозгиз, 1935. - 56 с. Гудкова П. Д., Золотов Д. В., Крючкова Е. А., Рыжакова Д. Д. Ревизия рода Hordeum (Poaceae) Алтайского края // Turczaninowia, 2022. - Т. 25, № 1. - С. 16-23. DOI: 10.14258/turczaninowia.25.1.2
Цвелев Н. Н., Пробатова Н. С. Злаки России. - М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2019. - 646 с.
Assadi M., Runemark H. Hybridization, genomic constitution, and generic delimitation in Elymus s. l. (Poaceae: Triticeae) // Plant Syst. Evol., 1995. - Vol. 194(3-4). - P. 189-205.
Belyakov E. A., Mikhaylova Y. V., Machs E. M., Zhurbenko P. M., Rodionov A. V. Hybridization and diversity of aquatic macrophyte Sparganium L.(Typhaceae) as revealed by high-throughput nrDNA sequencing // Scientific Reports, 2022. - Vol. 12(1). - P. 21610. DOI: 10.1038/s41598-022-25954-0
Brassac J., Blattner F. R. Species-Level Phylogeny and Polyploid Relationships in Hordeum (Poaceae) Inferred by Next-Generation Sequencing and In Silico Cloning of Multiple Nuclear Loci // Systematic Biology, 2015. - Vol. 64. -P. 792-808. DOI: 10.1093/sysbio/syv035
Edgar R. C. Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST // Bioinformatics, 2010. - Vol. 26. - P. 2460-2461. DOI: 10.1093/bioinformatics/btq461
Fan X., Sha L. N., Yang R. W., Zhang H. Q., Kang H. Y., Ding C. B., Zhang L., Zheng Y. L., Zhou Y. H. Phylogeny and evolutionary history of Leymus (Triticeae; Poaceae) based on a single-copy nuclear gene encoding plastid acetyl-CoA carboxylase // BMC Evol Biol., 2009. - Vol. 9 (1). - P. 247.
Gnutikov A. A., Nosov N. N., Koroleva T. M., Punina E. O., Probatova N. S., Shneyer V. S. and Rodionov A. V. Origin of the Rare Hybrid Genusx Trisetokoeleria Tzvelev (Poaceae) According to Molecular Phylogenetic Data // Plants, 2022a. -Vol. 11(24). P. 3533. DOI: 10.3390/plants11243533
Gnutikov A. A., Nosov N. N., Loskutov I. G., Machs E. M., Blinova E. V., Probatova N. S., Rodionov A. V. New insights into the genomic structure of the oats (Avena L., Poaceae): Intragenomic polymorphism of ITS1 sequences of rare endemic species Avena bruhnsiana Gruner and its relationship to other species with C-genomes // Euphytica, 2022b. -Vol. 218(1). - P. 3. DOI: 10.1007/s10681-021-02956-z
Landstrom T., Bothmer R., Dewey D. R. Genomic relationships in the Hordeum brevisubulatum complex // Can. J. Genet. Cytol., 1984. - Vol. 26. - P. 569-577.
Lindberg H. Triticum repens L. x Hordeum arenarium (L.) Aschers. (Tritordeum Bergrothii Lindb. fil. n. hybr.) // Meddelanden af Societatis pro Fauna et Flora Fennica, 1905-1906. - H. 32. - S. 21.
Osuna-Mascaro C., de Casas R. R., Berbel M., Gomez J. M., Perfectti F. Lack of ITS sequence homogenization in congeneric plant species with different ploidy levels // bioRxiv, 2022. - DOI: 10.1101/2022.05.29.493735
Punina E. O., Machs E. M., Krapivskaya E .E., Kim E. S., Mordak E. V., Myakoshina Y. A., Rodionov A. V. Interspecific hybridization in the genus Paeonia (Paeoniaceae): polymorphic sites in transcribed spacers of the 45S rRNA genes as indicators of natural and artificial peony hybrids // Russian Journal of Genetics, 2012. - Vol. 48(7). - P. 684-697. DOI: 10.1134/S1022795412070113
Punina E. O., Machs E. M., Krapivskaya E. E., Rodionov A. V. Polymorphic sites in transcribed spacers of 35S rRNA genes as an indicator of origin of the Paeonia cultivars // Russian Journal of Genetics, 2017. - Vol. 53(2). - P. 202-212. DOI: 10.1134/S1022795417010112
Ridgway K. P., Duck J. M., Young J. P. W. Identification of roots from grass swards using PCR-RFLP and FFLP of the plastid trnL (UAA) intron // BMC Ecol., 2003. Vol. 3. - P. 8.
Rodionov A. V., Amosova A.V., Krainova L .M., Machs E. M., Mikhailova Y. V., Gnutikov, A. A., Muravenko O. V., Loskutov I. G. Phenomenon of Multiple Mutations in the 35S rRNA Genes of the C Subgenome of Polyploid Avena L. // Russian Journal of Genetics, 2020a. - Vol. 56. - P. 674-683.
Rodionov A. V., Dobryakova K. S., Nosov N. N., Gnutikov A. A., Punina E. O., Kriukov A. A., Shneyer V. S. Polymorphism of ITS sequences in 35S rRNA genes in Elymus dahuricus aggregate species: two cryptic species? // Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii [Vavilov Journal of Genetics and Breeding], 2019. - Vol. 23(2). P. 287-295.
Rodionov A. V., Gnutikov A. A., Kotsinyan A. R., Kotseruba V. V., Nosov N. N., Punina E. O., Rayko M. P., Tyupa N. B., Kim E. S. ITS1-5.8S rDNA-ITS2 sequence in 35S rRNA genes as a marker for reconstruction of phylogeny of grasses (Poaceae Family) // Biology Bulletin Reviews, 2017. - Vol. 7, № 2. - P. 85-102.
Rodionov A. V., Gnutikov A. A., Nosov N. N., Machs E. M., Mikhaylova Y. V., Shneyer V. S., Punina E. O. Intragenomic polymorphism of the ITS 1 region of 35S rRNA gene in the group of grasses with two-chromosome species: Different genome composition in closely related Zingeria species // Plants, 2020b. - Vol. 9(12). - P. 1647.
White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics // PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications / M. A. Innis, Gelfand D. H., Sninsky J. J., White T. J. (eds.). - New York, NY: Academic Press, 1990. - P. 315-322.
Yang Y., Fan X., Wang L., Zhang H. Q., Sha L. N., Wang Y., Kang H. Y., Zeng J., Yu X. F., Zhou Y. H. Phylogeny and maternal donors of Elytrigia Desv. sensu lato (Triticeae; Poaceae) inferred from nuclear internal-transcribed spacer and trnL-F sequences // BMC Plant Biol, 2017. - Vol. 17(1). - P. 207.
