Những thay đổi đặc hiệu của tổ chức bộ gen ty thể trong các văn hóa in-vitro được chiết xuất từ các mô khác nhau của một giống lúa mì duy nhất

Theoretical and Applied Genetics - Tập 85 - Trang 1-8 - 1992
M. C. Morère-Le Paven1, Y. Henry2, J. De Buyser2, F. Corre1, C. Hartmann1, A. Rode1
1Laboratoire de Biologie Moléculaire Végétale, URA CNRS 1128, Bâtiment 430, Université Paris XI, Orsay, France
2Laboratoire de Génétique Végétale, URA CNRS 115, Bâtiment 360, Université Paris XI, Orsay, France

Tóm tắt

Chúng tôi đã chỉ ra trước đây rằng bộ gen ty thể của các văn hóa mô lâu dài được chuẩn bị từ phôi chưa trưởng thành của một số giống lúa mì trồng đã trải qua các thay đổi cụ thể theo giống, xuất phát từ sự thay đổi trong tỷ lệ các thành phần phụ gen hoặc từ sự xuất hiện của các cấu hình gen mới. Trong công trình hiện tại, cả hai loại thay đổi này đã được nghiên cứu trong các văn hóa mô lâu dài được khởi động từ các mẫu chiết xuất khác (meristem thân, gốc lá non, đầu rễ non, cụm hoa chưa trưởng thành) của cùng một giống lúa mì (Mùa Xuân Trung Quốc) và được so sánh với những gì đã được thu được trước đó với các văn hóa phôi chưa trưởng thành. Hai mẫu hình chính của sự tổ chức lại đã được tìm thấy trong một vùng của bộ gen ty thể được biết là có cấu trúc thay đổi cao. Ngoài ra, một số cấu hình phụ gen mới rất rõ ràng là cụ thể cho cơ quan/mô, trong khi những cấu hình khác có mặt ở nhiều hơn một loại cơ quan. Trong một số trường hợp, tuổi của văn hóa đã được phát hiện là yếu tố quyết định mức độ tái sắp xếp DNA ty thể. Dữ liệu được trình bày trong nghiên cứu này củng cố giả thuyết về một mối liên hệ giữa tổ chức cụ thể của bộ gen ty thể trong văn hóa mô và khả năng tái sinh của nó.

Từ khóa

#bộ gen ty thể #lúa mì #văn hóa mô #tái sắp xếp gen #cấu trúc tế bào

Tài liệu tham khảo

Brears T, Curtis GJ, Lonsdale DM (1989) A specific rearrangement of mitochondrial DNA induced by tissue culture. Theor Appl Genet 77:620–624. De Buyser J, Hartmann C, Henry Y, Rode A (1988) Variations in long-term wheat somatic tissue culture. Can J Bot 66:1891–1895. Dörfel P, Weihe A, Knösche R, Börner T (1989) Mitochondrial DNA of Chenopodium album (L.): a comparison of leaves and suspension cultures. Curr Genet 16:375–380. Falconet D, Delorme S, Lejeune B, Sévignac M, Deicher E, Bazetoux S, Quétier F (1985) Wheat mitochondrial 26s ribosomal RNA gene has no intron and is present in multiple copies arising by recombination. Curr Genet 9:169–174. Grayburn WS, Bendich AJ (1987) Variable abundance of a mitochondrial DNA fragment in cultured tobacco cells. Curr Genet 12:257–261. Hartmann C, De Buyser J, Henry Y, Falconet D, Lejeune B, Benslimane AA, Quétier F, Rode A (1987) Time-course of mitochondrial genome variation in wheat embryogenic somatic tissue cultures. Plant Sci 53:191–198. Hartmann C, De Buyser J, Henry Y, Morére-Le Paven MC, Dyer TA, Rode A (1992) Nuclear genes control changes in the organization of the mitochondrial genome in tissue cultures derived from immature embryos of wheat. Curr Genet 21:515–520. Lonsdale DM, Hodge TP, Fauron C (1984) The physical map and organization of the mitochondrial genome from the fertile cytoplasm of maize. Nucleic Acids Res 12:9249–9261. Morgens PH, Grabau EA, Gesteland RF (1984) A novel soybean mitochondrial transcript resulting from a DNA rearrangement involving the 5s RNA gene. Nucleic Acids Res 12:5665–5684. Murashige T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15:473–497. Negruk VI, Eisner GI, Redichkina TD, Dumanskaya NN, Cherny DI, Alexandrov AA, Shemyakin MF, Butenko RG (1986) Diversity of Vicia faba circular mtDNA in whole plants and suspension cultures. Theor Appl Genet 72:541–547. Newton KJ (1988) Plant mitochondrial genomes: organization, expression and variation. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 39:503–532. Ohyama K, Oda K, Yamato K, Ohta E, Nakamura Y, Takemura M, Nozato N, Akashi K, Kanegae T (1991) Gene organization of liverwort Marchantia polymorpha mitochondrial DNA. In: Hallick RB (ed) Molecular biology of plant growth and development. 3rd Int Congress Plant Mol Biol, Tucson, Arizona, USA, p 214. Palmer JD, Herbon LA (1987) Unicircular structure of the Brassica hirta mitochondrial genome. Curr Genet 11:565–570. Palmer JD, Shields CR (1984) Tripartite structure of the Brassica campestris mitochondrial genome. Nature 307:437–440. Quétier F, Lejeune B, Delorme S, Falconet D, Jubier MF (1985) Molecular form and function of the wheat mitochondrial genome. In: Groot G, Hall T (eds). Molecular form and function of plant genomes. Plenum Press, New York, pp 413–420. Rode A, Hartmann C, Falconet D, Lejeune B, Quétier F, Benslimane AA, Henry Y, De Buyser J (1987) Extensive mitochondrial DNA variation in somatic tissue cultures initiated from wheat immature embryos. Curr Genet 12:369–376. Rode A, Hartmann C, De Buyser J, Henry Y (1988) Evidence for a direct relationship between mitochondrial genome organization and regeneration ability in hexaploid wheat somatic tissue cultures. Curr Genet 14:387–394. Saleh NM, Gupta HS, Finch RP, Cocking EC, Mulligan BJ (1990) Stability of mitochondrial DNA in tissue-cultured cells of rice. Theor Appl Genet 79:342–346. Shirzadegan M, Christey M, Earle ED, Palmer JD (1989) Rearrangement, amplification, and assortment of mitochondrial DNA molecules in cultured cells of Brassica campestris. Theor Appl Genet 77:17–25. Shirzadegan M, Palmer JD, Christey M, Earle E (1991) Patterns of mitochondrial DNA instability in Brassica campestris cultured cells. Plant Mol Biol 16:21–37. Ward BL, Anderson RS, Bendich AJ (1981) The size of the mitochondrial genome is large and variable in a family of plants (Cucurbitaceae). Cell 25:793–803.