Brachypodium distachyon - Brachypodium distachyon - Wikipedia

Brachypodium distachyon
Brachypodium distachyon Bd21-3.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Plantae
Clade:Tracheofyty
Clade:Krytosemenné rostliny
Clade:Monocots
Clade:Commelinids
Objednat:Poales
Rodina:Poaceae
Podčeleď:Pooideae
Rod:Brachypodium
Druh:
B. distachyon
Binomické jméno
Brachypodium distachyon

Brachypodium distachyon, běžně nazývaný fialový falešný brome[1] nebo tuhý brome,[2] je tráva druh původem z jihu Evropa, severní Afrika a jihozápadní Asie na východ do Indie. Souvisí to s majorem obilné zrno druh pšenice, ječmen, oves, kukuřice, rýže, žito, čirok, a proso. Má mnoho kvalit, díky nimž je vynikající modelový organismus pro funkční genomika výzkum v mírném terénu trávy, cereálie a specializované plodiny na biopaliva, jako např trávník. Mezi tyto atributy patří malé genom (~ 270 Mbp) diploidní série, řada polyploidní přístupy, malá fyzická postava, samoplodnost, krátký životní cyklus, jednoduché požadavky na růst a efektivní transformační systém. Genom Brachypodium distachyon (diploidní inbrední linie Bd21) byla sekvenována a publikována v Příroda v roce 2010.[3]

Modelový organismus

Ačkoli Brachypodium distachyon má malé nebo žádné přímé zemědělský význam, má několik výhod jako experimentální modelový organismus pro pochopení genetický, buněčný a molekulární biologie mírného trávy. Jeho relativně malá velikost genom je užitečné pro genetické mapování a sekvenování. Kromě toho pouze ~ 21% z Brachypodium genom se skládá z opakujících se prvků, ve srovnání s 26% v rýži a ~ 80% v pšenici, což dále zjednodušuje genetické mapování a sekvenování.[3] Asi 272 milionů základní páry a s pěti chromozomy, má malý genom pro travní druh. Brachypodium distachyon 'Pro výzkumné účely jsou také výhodné malé rozměry (15–20 cm) a rychlý životní cyklus (osm až dvanáct týdnů).[4] U včasně kvetoucích přistání to může trvat jen tři týdny od vyklíčení po květ (pod vhodnou indukcí fotoperioda ). Malá velikost některých přístupů umožňuje kultivaci na malém prostoru. Jako plevel roste snadno bez zvláštních podmínek pěstování.

Tento Brachypodium se ukazuje jako silný model s rostoucí výzkumnou komunitou. Mezinárodní iniciativa Brachypodium (IBI) uspořádala své první setkání a workshop o genomice na konferenci PAG XIV v San Diego, Kalifornie, v lednu 2006. Cílem IBI je podporovat rozvoj B. distachyon jako modelový systém a bude vyvíjet a distribuovat genomické, genetické a bioinformatika zdroje, jako je reference genotypy, BAC knihovny, genetické markery, mapování populací a databáze sekvencí genomu. V poslední době efektivní Agrobacterium- zprostředkované transformační systémy byly vyvinuty pro řadu Brachypodium genotypy,[5][6][7] umožnění rozvoje T-DNA mutantní sbírky.[6][8][9] Charakterizace a distribuce inzertních linií T-DNA byla zahájena, aby se usnadnilo porozumění genové funkci u trav.[10]

Teď, Brachypodium distachyon se etablovala jako důležitý nástroj pro komparativní genomika.[11] Nyní se ukazuje jako model pro chorobu plodin, usnadňující přenos znalostí o odolnosti vůči chorobám mezi plodinami.[12] Brachypodium distachyon se také stává užitečným modelovým systémem pro studium evoluční vývojová biologie, zejména pro srovnání molekulárně genetických mechanismů s dvouděložnými modelovými systémy, zejména Arabidopsis thaliana.[13] Nález vyšší genetické rozmanitosti ve východních iberských populacích vyskytujících se v základních půdách naznačuje, že tyto populace lze lépe přizpůsobit než ty, které se vyskytují v západních oblastech Pyrenejského poloostrova, kde jsou půdy kyselejší a hromadí toxické ionty Al.[14]

Poznámky

  1. ^ "Brachypodium distachyon". Služba zachování přírodních zdrojů Databáze rostlin. USDA. Citováno 10. ledna 2016.
  2. ^ „Seznam BSBI 2007“. Botanická společnost Británie a Irska. Archivovány od originál (xls) dne 2014-10-23. Citováno 2014-10-17.
  3. ^ A b Mezinárodní iniciativa Brachypodium (2010). "Sekvenování genomu a analýza modelové trávy Brachypodium distachyon". Příroda. 463 (7282): 763–8. Bibcode:2010Natur.463..763T. doi:10.1038 / nature08747. PMID  20148030.
  4. ^ Li, Chuan; Rudi, Heidi; Stockinger, Eric J .; Cheng, Hongmei; Cao, Moju; Fox, Samuel E .; Mockler, Todd C .; Westereng, Bjørge; Fjellheim, Siri; Rognli, Odd Arne; Sandve, Simen R. (2012). „Srovnávací analýzy odhalují potenciální využití Brachypodium distachyon jako model reakce na stres za studena u mírných travin “. BMC Plant Biol. 12 (65): 65. doi:10.1186/1471-2229-12-65. PMC  3487962. PMID  22569006.
  5. ^ Vogel, John P .; Garvin, David F .; Leong, Oymon M .; Hayden, Daniel M. (2006). "Agrobacteriumzprostředkovaná transformace a vývoj inbredních linií v modelové trávě Brachypodium distachyon". Kultura rostlinných buněk, tkání a orgánů. 84 (2): 100179–91. doi:10.1007 / s11240-005-9023-9. S2CID  23419929.
  6. ^ A b Marné, Philippe; Worland, Barbara; Thole, Vera; McKenzie, Neil; Alves, Silvia C .; Opanowicz, Magdalena; Fish, Lesley J .; Bevan, Michael W .; Snape, John W. (2008). "Agrobacteriumzprostředkovaná transformace mírné trávy Brachypodium distachyon (genotyp Bd21) pro inzerční mutagenezi T-DNA ". Plant Biotechnology Journal. 6 (5): 236–45. doi:10.1111 / j.1467-7652.2007.00308.x. PMID  18004984.
  7. ^ Alves, Sílvia C; Worland, Barbara; Thole, Vera; Snape, John W; Bevan, Michael W; Vain, Philippe (2009). "Protokol pro Agrobacteriumzprostředkovaná transformace Brachypodium distachyon komunitní standardní linka Bd21 ". Přírodní protokoly. 4 (5): 638–49. doi:10.1038 / nprot.2009.30. PMID  19360019. S2CID  21608193.
  8. ^ Thole, Vera; Alves, Sílvia C; Worland, Barbara; Bevan, Michael W; Vain, Philippe (2009). "Protokol pro efektivní načítání a charakterizaci hraničních sekvenčních značek (FST) v systému Windows Brachypodium distachyon Inzerční mutanti T-DNA “. Přírodní protokoly. 4 (5): 650–61. doi:10.1038 / nprot.2009.32. PMID  19360020. S2CID  24001172.
  9. ^ Thole, Vera; Peraldi, Antoine; Worland, Barbara; Nicholson, Paul; Doonan, John H .; Vain, Philippe (2012). „Mutageneze T-DNA v Brachypodium distachyon". J Exp Bot. 63 (2): 567–76. doi:10.1093 / jxb / err333. PMID  22090444.
  10. ^ Thole, Vera; Worland, Barbara; Wright, Jonathan; Bevan, Michael W .; Vain, Philippe (2010). "Distribuce a charakterizace více než 1 000 značek T-DNA v genomu Brachypodium distachyon komunitní standardní linka Bd21 ". Plant Biotechnology Journal. 8 (6): 734–47. doi:10.1111 / j.1467-7652.2010.00518.x. PMID  20374523.
  11. ^ Huo, Naxin; Vogel, John P .; Lazo, Gerard R .; Ty, Frank M .; Ma, Yaqin; McMahon, Stephanie; Dvořák, Jan; Anderson, Olin D .; Luo, Ming-Cheng; Gu, Yong Q. (2009). "Strukturální charakterizace Brachypodium genom a jeho syntenický vztah s rýží a pšenicí ". Plant Mol Biol. 70 (1–2): 47–61. doi:10.1007 / s11103-009-9456-3. PMID  19184460.
  12. ^ Goddard, Rachel; Peraldi, Antoine; Ridout, Chris; Nicholson, Paul (2014). "Zvýšená odolnost vůči chorobám způsobená BRI1 Mezi nimi je zachována mutace Brachypodium distachyon a ječmen (Hordeum Vulgare)". Interakce mikrobů Mol. 27 (10): 1095–1106. doi:10.1094 / MPMI-03-14-0069-R. PMID  24964059.
  13. ^ Pacheco-Villalobos, David; Sankar, Martial; Ljung, Karin; Hardtke, Christian S. (2013). „Narušená lokální homeostáza auxinu zvyšuje buněčnou anizotropii a odhaluje alternativní zapojení přeslechu auxinu a ethylenu v semenných kořenech Brachypodium distachyon“. Genetika PLOS. 9 (6): e1003564. doi:10.1371 / journal.pgen.1003564. PMC  3688705. PMID  23840182.
  14. ^ Marques, Isabel; Shiposha, Valeriia; López-Alvarez, Diana; Manzaneda, Antonio J .; Hernandez, Pilar; Olonova, Marina; Catalán, Pilar (15.06.2017). „Izolace prostředí vysvětluje iberskou genetickou rozmanitost ve vysoce homozygotní modelové trávě Brachypodium distachyon“. BMC Evoluční biologie. 17 (1): 139. doi:10.1186 / s12862-017-0996-x. ISSN  1471-2148. PMC  5472904. PMID  28619047.

Reference

externí odkazy