Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

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

Brachypodium distachyon , обычно называют фиолетовый ложным костёр [1] или жесткой костёр , [2] является трава видов произрастающих в южной Европе , Северной Африке и ЮгоЗападной Азии на восток в Индию . Это связано с основнымивидами зерновых культур: пшеницей , ячменем , овсом , кукурузой , рисом , рожью , сорго и просом . Он обладает многими качествами, которые делают его отличным модельным организмом.для исследования функциональной геномики злаков , злаков и других биотопливных культур умеренного пояса , таких как просо . Эти атрибуты включают диплоидные образцы с небольшим геномом (~ 270 Мбит / с) , серию полиплоидных образцов, небольшой физический рост, самооплодотворение, короткий жизненный цикл, простые требования к росту и эффективную систему трансформации. Геном Brachypodium distachyon (диплоидная инбредная линия Bd21) был секвенирован и опубликован в журнале Nature в 2010 году [3].

Модель организма [ править ]

Хотя Brachypodium distachyon имеет небольшое или не имеет прямого сельскохозяйственного значения, он имеет несколько преимуществ в качестве экспериментального модельного организма для понимания генетической , клеточной и молекулярной биологии трав умеренного пояса . Относительно небольшой размер его генома делает его полезным для генетического картирования и секвенирования . Кроме того, только ~ 21% генома Brachypodium состоит из повторяющихся элементов, по сравнению с 26% в рисе и ~ 80% в пшенице, что еще больше упрощает генетическое картирование и секвенирование. [3] Примерно 272 миллиона пар оснований.и с пятью хромосомами , он имеет небольшой геном для вида травы. Небольшой размер Brachypodium distachyon (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 фотопериоде ). Небольшой размер некоторых образцов делает их удобными для выращивания на небольшом пространстве. Как сорняк легко растет без специальных условий выращивания.

Этот Brachypodium 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 Сан-Диего, Калифорния , в январе 2006 года. Цель IBI - способствовать развитию B. distachyon как модельной системы и будет развиваться. и распространять геномные, генетические и биоинформатические ресурсы, такие как эталонные генотипы , библиотеки ВАС, генетические маркеры, картирование популяций и базу данных последовательностей генома. Недавно были разработаны эффективные системы трансформации, опосредованные Agrobacterium, для ряда генотипов Brachypodium [5].[6] [7], что позволяетсоздавать коллекции мутантных Т-ДНК . [6] [8] [9] Характеристика и распространение линий вставки Т-ДНК были начаты, чтобы облегчить понимание функции генов в травах. [10]

К настоящему времени Brachypodium distachyon зарекомендовал себя как важный инструмент сравнительной геномики . [11] В настоящее время он появляется в качестве модели болезней сельскохозяйственных культур, облегчая передачу знаний об устойчивости к болезням от модели к культуре. [12] Brachypodium distachyon также становится полезной модельной системой для изучения эволюционной биологии развития , в частности, для сопоставления молекулярно-генетических механизмов с модельными системами двудольных, особенно Arabidopsis thaliana . [13]Обнаружение более высокого генетического разнообразия у 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]

Заметки [ править ]

  1. ^ " Brachypodium distachyon " . База данных РАСТЕНИЙ Службы охраны природных ресурсов . USDA . Проверено 10 января +2016 .
  2. ^ Список BSBI 2007 (xls) . Ботаническое общество Великобритании и Ирландии . Архивировано из оригинала (xls) 26 июня 2015 года . Проверено 17 октября 2014 .
  3. ^ a b Международная инициатива по брахиподиуму (2010). «Секвенирование генома и анализ модельной травы Brachypodium distachyon » . Природа . 463 (7282): 763–8. Bibcode : 2010Natur.463..763T . DOI : 10,1038 / природа08747 . PMID 20148030 . 
  4. ^ Ли, Чуань; Руди, Хайди; Стокингер, Эрик Дж .; Ченг, Хунмэй; Цао, Модзю; Fox, Samuel E .; Mockler, Todd C .; Вестеренг, Бьёрге; Фьельхейм, Сири; Рогнли, Одд Арне; Сандве, Симен Р. (2012). «Сравнительный анализ показывает потенциальное использование Brachypodium distachyon в качестве модели для реакции на холодовой стресс в травах умеренного климата» . BMC Plant Biol . 12 (65): 65. DOI : 10,1186 / 1471-2229-12-65 . PMC 3487962 . PMID 22569006 .  
  5. ^ Фогель, Джон П .; Гарвин, Дэвид Ф .; Leong, Oymon M .; Хайден, Дэниел М. (2006). « Опосредованная Agrobacterium трансформация и развитие инбредных линий в модельной траве Brachypodium distachyon ». Культура растительных клеток, тканей и органов . 84 (2): 100179–91. DOI : 10.1007 / s11240-005-9023-9 . S2CID 23419929 . 
  6. ^ a b Напрасно, Филипп; Уорленд, Барбара; Толе, Вера; Маккензи, Нил; Алвес, Сильвия С .; Опанович, Магдалена; Рыба, Лесли Дж .; Беван, Майкл В .; Снейп, Джон В. (2008). « Опосредованная Agrobacterium трансформация травы Brachypodium distachyon умеренного климата (генотип Bd21) для инсерционного мутагенеза Т-ДНК» . Журнал биотехнологии растений . 6 (5): 236–45. DOI : 10.1111 / j.1467-7652.2007.00308.x . PMID 18004984 . 
  7. ^ Алвес, Сильвия C; Уорленд, Барбара; Толе, Вера; Снейп, Джон В; Беван, Майкл В; Напрасно, Филипп (2009). «Протокол опосредованной Agrobacterium трансформации стандартной линии сообщества Brachypodium distachyon Bd21». Протоколы природы . 4 (5): 638–49. DOI : 10.1038 / nprot.2009.30 . PMID 19360019 . S2CID 21608193 .  
  8. ^ Тол, Вера; Алвес, Сильвия К; Уорленд, Барбара; Беван, Майкл В; Напрасно, Филипп (2009). «Протокол для эффективного извлечения и характеристики тегов фланкирующих последовательностей (FST) у инсерционных мутантов Т-ДНК Brachypodium distachyon ». Протоколы природы . 4 (5): 650–61. DOI : 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 Brachypodium distachyon ». J Exp Bot . 63 (2): 567–76. DOI : 10.1093 / JXB / err333 . PMID 22090444 . 
  10. ^ Тол, Вера; Уорленд, Барбара; Райт, Джонатан; Беван, Майкл В .; Напрасно, Филипп (2010). «Распределение и характеристика более 1000 тегов Т-ДНК в геноме стандартной линии сообщества Brachypodium distachyon Bd21». Журнал биотехнологии растений . 8 (6): 734–47. DOI : 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 генома Brachypodium и его синтенические отношения с рисом и пшеницей» . Завод Мол Биол . 70 (1–2): 47–61. DOI : 10.1007 / s11103-009-9456-3 . PMID 19184460 . 
  12. ^ Годдард, Рэйчел; Перальди, Антуан; Ридаут, Крис; Николсон, Пол (2014). «Повышенная устойчивость к болезням, вызванная мутацией BRI1, сохраняется между Brachypodium distachyon и ячменем ( Hordeum Vulgare )» . Mol Plant Microbe Interactive . 27 (10): 1095–1106. DOI : 10,1094 / MPMI-03-14-0069-R . PMID 24964059 . 
  13. ↑ Пачеко-Вильялобос, Дэвид; Санкар, боевой; Юнг, Карин; Хардтке, Кристиан С. (2013). «Нарушенный местный гомеостаз ауксина усиливает клеточную анизотропию и выявляет альтернативную связь ауксин-этиленового перекрестного взаимодействия в семенных корнях Brachypodium distachyon» . PLOS Genetics . 9 (6): e1003564. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1003564 . PMC 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 в высокогомозиготной модельной траве Brachypodium distachyon» . BMC Evolutionary Biology . 17 (1): 139. DOI : 10,1186 / s12862-017-0996-х . ISSN 1471-2148 . PMC 5472904 . PMID 28619047 .   

Ссылки [ править ]

  • Olsen, P .; Lenk, I .; Дженсен, CS; Петерсен, К .; Андерсен, Швейцария; Didion, T .; Нильсен, К.К. (2006). «Анализ двух гетерологичных генов цветения у Brachypodium distachyon демонстрирует его потенциал в качестве модельного растения». Растениеводство . 170 (5): 1020–5. DOI : 10.1016 / j.plantsci.2006.01.012 .
  • Хастерок, Р .; Марасек, А; Доннисон, ИС; Армстед, я; Томас, А; Король, ИП; Wolny, E; Идзяк, Д; и другие. (2006). «Выравнивание геномов Brachypodium distachyon и умеренных зерновых и трав с использованием бактериальной искусственной хромосомной посадки с флуоресценцией in situ гибридизации» . Генетика . 173 (1): 349–62. DOI : 10.1534 / genetics.105.049726 . PMC  1461447 . PMID  16489232 .
  • Кристиансен, Пернилле; Андерсен, Клаус Хенрик; Дидион, Томас; Фоллинг, Марианна; Нильсен, Клаус Кристиан (2004). «Быстрый и эффективный протокол трансформации травы Brachypodium distachyon». Отчеты о растительных клетках . 23 (10–11): 751–8. DOI : 10.1007 / s00299-004-0889-5 . PMID  15503032 . S2CID  21296533 .
  • Энгвильд, Кьельд К. (март 2005 г.). «Мутагенез модельной травы Brachypodium distachyon с азидом натрия» . Национальная лаборатория Рисё.
  • Хастерок, Роберт; Дрейпер, Джон; Дженкинс, Глин (2004). "Создание цитотаксономических основ новой модельной травы Brachypodium distachyon (L.) Beauv". Хромосомные исследования . 12 (4): 397–403. DOI : 10,1023 / Б: CHRO.0000034130.35983.99 . PMID  15241018 . S2CID  8142728 .
  • Рутледж, Эндрю PM; Шелли, Грег; Смит, Джоэл V .; Talbot, Николас Дж .; Дрейпер, Джон; Мур, Луис AJ (2004). «Взаимодействие Magnaporthe grisea с модельной травой Brachypodium distachyon очень похоже на взаимодействие с рисом (Oryza sativa)». Молекулярная патология растений . 5 (4): 253–65. DOI : 10.1111 / j.1364-3703.2004.00224.x . PMID  20565594 .
  • Мур, Луис А.Дж.; Сюй, Ренлин; Casson, Stuart A .; Стоддарт, Венди М .; Рутледж, Эндрю PM; Дрейпер, Джон (2004). «Характеристика ингибитора протеиназы из Brachypodium distachyon предполагает сохранение защитных сигнальных путей между двудольными растениями и травами». Молекулярная патология растений . 5 (4): 267–80. DOI : 10.1111 / j.1364-3703.2004.00225.x . PMID  20565595 .
  • Draper, J .; Mur, LAJ; Jenkins, G .; Гош-Бисвас, GC; Баблак, П .; Хастерок, Р .; Рутледж, APM (2001). " Brachypodium distachyon . Новая модельная система для функциональной геномики трав" . Физиология растений . 127 (4): 1539–55. DOI : 10.1104 / pp.010196 . PMC  133562 . PMID  11743099 .
  • Каталон, Пилар; Олмстед, Ричард Г. (2000). «Филогенетическая реконструкция рода Brachypodium P. Beauv. (Poaceae) из комбинированных последовательностей гена хлоропласта ndh F и ядерной ИТС». Систематика и эволюция растений . 220 (1–2): 1–19. DOI : 10.1007 / BF00985367 . S2CID  28594760 .
  • Каталон, Пилар; Ши, Инь; Армстронг, Лорел; Дрейпер, Джон; Стэйс, Клайв А. (1995). «Молекулярная филогения травы рода Brachypodium P. Beauv. На основе анализа RFLP и RAPD». Ботанический журнал Линнеевского общества . 117 (4): 263–80. DOI : 10.1111 / j.1095-8339.1995.tb02590.x .
  • Баблак, П .; Draper, J .; Дэйви, MR; Линч, PT (1995). «Регенерация растений и микроразмножение Brachypodium distachyon ». Культура растительных клеток, тканей и органов . 42 (1): 97–107. DOI : 10.1007 / BF00037687 . S2CID  45985719 .
  • Сяо, C; Чаттертон, штат Нью-Джерси; Asay, KH; Дженсен, КБ (1994). «Филогенетические отношения 10 видов трав: оценка филогенетической полезности внутренней транскрибированной спейсерной области в ядерной рибосомной ДНК однодольных». Геном . 37 (1): 112–20. DOI : 10.1139 / g94-014 . PMID  8181731 .
  • Ши, Инь; Дрейпер, Джон; Стэйс, Клайв (1994). «Вариации рибосомной ДНК и ее филогенетическое значение в роде Brachypodium (Poaceae)». Систематика и эволюция растений . 188 (3–4): 125–38. DOI : 10.1007 / BF00937726 . S2CID  11867320 .

Внешние ссылки [ править ]

  • www.brachypodium.org - Информационный ресурс по Brachypodium distachyon .
  • www.brachybase.org - Браузер генома Brachypodium distachyon и база данных аннотаций.
  • « Брахиподиум дистахион » . Информационная сеть по ресурсам зародышевой плазмы (GRIN) . Служба сельскохозяйственных исследований (ARS), Министерство сельского хозяйства США (USDA).