Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
So sánh tính hữu dụng của các họ retrotransposon lúa mạch trong phân tích di truyền bằng các kỹ thuật đánh dấu phân tử
Tóm tắt
Phương pháp Khuếch đại Đặc hiệu Chuỗi (S-SAP) và các kỹ thuật đánh dấu phân tử liên quan là IRAP (đa hình khuếch đại liên retrotransposon) và REMAP (đa hình khuếch đại retrotransposon-microsatellite) dựa trên hoạt động của retrotransposon, và ngày càng được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, chưa có phân tích hệ thống nào về các thông số của các phương pháp này hoặc về tính hữu dụng của các họ retrotransposon khác nhau trong việc tạo ra dấu vân tay đa hình, có thể ghi lại. Chúng tôi đã tạo ra dữ liệu S-SAP, IRAP và REMAP cho ba giống lúa mạch (Hordeum vulgare L.) bằng cách sử dụng các mồi dựa trên chuỗi từ sáu họ retrotransposon (BARE -1, BAGY-1, BAGY-2, Sabrina, Nikita và Sukkula). Tác động của số lượng cơ sở chọn lọc đối với các hồ sơ S-SAP đã được xem xét và các hồ sơ thu được với tám mồi chọn lọc MseI+3 đã được so sánh cho tất cả các yếu tố. Các đa hình phát hiện trong mẫu chèn của tất cả các họ cho thấy mỗi họ đều có thể được sử dụng cho S-SAP. Đặc điểm duy nhất của mỗi sự kiện chuyển vị và sự khác biệt trong hoạt động lịch sử của mỗi họ cho thấy việc sử dụng nhiều họ retrotransposon cho phân tích di truyền sẽ tìm thấy ứng dụng trong việc lập bản đồ, dấu vân tay và lựa chọn hỗ trợ đánh dấu, cũng như các nghiên cứu tiến hóa, không chỉ trong lúa mạch và các loài Hordeum khác và các loài liên quan, mà còn rộng rãi hơn.
Từ khóa
#S-SAP #IRAP #REMAP #retrotransposon #đa hình #lúa mạch #phân tích di truyềnTài liệu tham khảo
Boeke JD, Corces VG (1989) Transcription and reverse transcription of retrotransposons. Annu Rev Microbiol 43:403–434
Boeke JD, Garfinkel DJ, Styles CA, Fink GR (1985) Ty elements transpose through an RNA intermediate. Cell 40:491–500
Boyko E, Kalendar R, Korzun V, Korol A, Schulman AH, Gill BS (2002) A high-density cytogenetic map of the Aegilops tauschii genome incorporating retrotransposons and defence related genes: insights into cereal chromosome structure and function. Plant Mol Biol 48:767–790
Ellis THN, Poyser SJ, Knox MR, Vershinin AV, Ambrose MJ (1998) Polymorphism of insertion sites of Ty1-copia class retrotransposons and its use for linkage and diversity analysis in pea. Mol Gen Genet 260:9–19
Fedoroff N (2000) Transposons and genome evolution in plants. Proc Natl Acad Sci USA 97:7002–7007
Gribbon BM, Pearce SR, Kalendar R, Schulman AH, Paulin L, Jack PL, Kumar A, Flavell AJ (1999) Phylogeny and transpositional activity of Ty1-copia group retrotransposons in cereal genomes. Mol Gen Genet 261:883–891
Jääskeläinen M, Mykkänen A-H, Arna T, Vicient C, Suoniemi A, Kalendar R, Savilahti H, Schulman AH (1999) Retrotransposon BARE -1: expression of encoded proteins and formation of virus-like particles in barley cells. Plant J 20:413–422
Jackson JA, Matthews D (2000) A modified inter-SSR PCR protocol for use in conjunction with the LI-COR Gene ReadIR 4200 DNA analyser. Biotechniques 28:914–920
Kalendar R, Grob T, Regina M, Suoniemi A, Schulman A (1999) IRAP and REMAP: two new retrotransposon-based DNA fingerprinting techniques. Theor App Gen 98:704–711
Kalendar R, Tanskanen J, Immonen S, Nevo E, Schulman AH (2000) Genome evolution of wild barley ( Hordeum spontaneum) by BARE -1 retrotransposon dynamics in response to sharp microclimatic divergence. Proc Natl Acad Sci USA 97:6603–6607
Kumar A, Bennetzen J (1999) Plant retrotransposons. Annu Rev Genet 33:479–532
Kumar A, Pearce SR, McLean K, Harrison G, Heslop-Harrison JS, Waugh R, Flavell AJ (1997) The Ty1-copia group of retrotransposons in plants: genomic organisation, evolution, and use as molecular markers. Genetica 100:205–217
Lee D, Ellis THN, Turner L, Hellens RP, Cleary WG (1990) A copia-like element in Pisum demonstrates the uses of dispersed repeated sequences in genetic analysis. Plant Mol Biol 15:707–722
Manninen I, Schulman AH (1993) BARE -1, a copia -like retroelement in barley ( Hordeum vulgare L.). Plant Mol Biol 22:829–846.
Manninen O, Kalendar R, Robinson J, Schulman AH (2000) Application of BARE -1 retrotransposon markers to the mapping of a major resistance gene for net blotch in barley. Mol Gen Genet 264:325–334
Panstruga R, Büschges R, Piffanelli P, Schulze-Lefert P (1999) A contiguous 60 kb genomic stretch from barley reveals molecular evidence for gene islands in a monocot genome. Nucleic Acids Res 26:1056–1062
Porceddu A, Albertini E, Baracaccia G, Marconi, G, Bertoli FB, Veronesi, F (2002) Development of S-SAP markers based on an LTR-like sequence from Medicago sativa L. Mol Gen Genet 267:107–114
SanMiguel P, Tikhonov A, Jin YK, Motchoulskaia N, Zakharov D, Melake-Berhan A, Springer PS, Edwards KJ, Lee M, Avramova Z, Bennetzen JL (1996) Nested retrotransposons in the intergenic regions of the maize genome. Science 274:765–768
Shirasu K, Schulman AS, Lahaye T, Schulze-Lefert P (2000) A contiguous 66-kb barley DNA sequence provides evidence for reversible genome expansion. Genome Res 10:908–915
Suoniemi A, Narvanto A, Schulman AH (1996) The BARE -1 retrotransposon is transcribed in barley from an LTR promoter active in transient assays. Plant Mol Biol 31:295–306
Suoniemi A, Schmidt D, Schulman, AH (1997) BARE -1 insertion site preferences and evolutionary conservation of RNA and cDNA processing sites. Genetica 100:219–230
Vicient CM, Suoniemi A, Anamthawat-Jónsson K, Tanskanen J, Beharav A, Nevo E, Schulman AH (1999) Retrotransposon BARE -1 and its role in genome evolution in the genus Hordeum. Plant Cell 11:1769–1784
Vicient CM, Kalendar R, Schulman AH (2001) Envelope-class retrovirus-like elements are widespread, transcribed and spliced, and insertionally polymorphic in plants. Genome Res 11:2041–2049
Vos P, Hogers R, Bleeker M, Reijans M, van der Lee T, Hornes M, Frijters A, Pot J, Peleman J, Kuiper M, Zabeau M (1995) AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Res 23:4407–4414
Waugh R, McLean K, Flavell AJ, Pearce SR, Kumar A, Thomas BBT, Powell W (1997) Genetic distribution of BARE -1-like retrotransposable elements in the barley genome revealed by sequence-specific amplification polymorphisms (S-SAP). Mol Gen Genet 253:687–694
Wei F, Wing RA, Wise RP (2002) Genome dynamics and evolution of the Mla (powdery mildew) resistance locus in barley. Plant Cell 14:1903–1917
Xiong Y, Eickbush TH (1990) Origin and evolution of retroelements based upon their reverse transcriptase sequences. EMBO J 9:3353–3362