Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Số phận của các nhiễm sắc thể tái tổ hợp và tương tác của bộ gen trong các thể hợp bào thực vật Nicotiana bất đối xứng và thế hệ con cái sinh sản của chúng
Tóm tắt
Phương pháp lai ký gen trong mô (GISH) đã được sử dụng để theo dõi hành vi của các bộ gen tổ tiên, cũng như số phận của các chuyển vị nhiễm sắc thể giữa các bộ gen, qua quá trình giảm phân của các cây được tái tạo từ các thể hợp bào soma bất đối xứng giữa Nicotiana sylvestris và N. plumbaginifolia. Sự ghép cặp trong quá trình giảm phân ở các cây hồi sinh chỉ xảy ra giữa các nhiễm sắc thể hoặc đoạn nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ cùng một loài. Các nhiễm sắc thể chuyển vị (tái tổ hợp) chứa các đoạn nhiễm sắc thể từ cả hai loài tổ tiên và được phát hiện ở tất cả các giai đoạn của quá trình giảm phân. Chúng đôi khi ghép cặp với các đoạn homolog tương ứng của nhiễm sắc thể N. sylvestris hoặc N. plumbaginifolia. Trong nhân của cây hợp bào, sự phân chia giảm phân của N. plumbaginifolia diễn ra chậm hơn so với N. sylvestris. Tuy nhiên, các nhiễm sắc thể bình thường và nhiễm sắc thể tái tổ hợp cuối cùng đã được đưa vào các dyad và tetrad, và các cây hồi sinh có khả năng sinh sản phấn hoa một phần. Các nhiễm sắc thể tái tổ hợp được truyền qua cả giao tử đực và cái, và đã được phát hiện bởi GISH trong thế hệ con cái sinh sản thu được thông qua tự thụ phấn hoặc lai ngược các cây hồi sinh với N. sylvestris. Một nhiễm sắc thể tái tổ hợp mới trong một cây ở thế hệ lai ngược đầu tiên cung cấp bằng chứng về những sự rearrangement nhiễm sắc thể tiếp tục xảy ra trong hoặc sau quá trình giảm phân ở các cây hồi sinh ban đầu. Nghiên cứu này chứng minh sự tích hợp bền vững các đoạn nhiễm sắc thể từ một bộ gen tổ tiên của một thể hợp bào soma bất đối xứng vào một bộ gen khác, thông qua chuyển vị giữa các bộ gen, và tiết lộ sự truyền tải của chúng tới các thế hệ con cái sinh sản tiếp theo.
Từ khóa
#Nicotiana #lai ký gen trong mô #nhiễm sắc thể tái tổ hợp #chuyển vị #sinh sản phấn hoaTài liệu tham khảo
Anamthawat-Jónsson K, Schwarzacher T, Heslop-Harrison JS (1993) Behavior of parental genomes in the hybrid Hordeum vulgare x H. bulbosum. J Hered 84:78–82
Arumuganathan K, Earle ED (1991) Nuclear DNA content of some important plant species. Plant Mol Biol Rep 9:208–218
Bailey JP, Bennett ST, Bennett MD, Stace CA (1993) Genomic in-situ hybridization identifies parental chromosomes in the wild grass hybrid x Festulpia hubbardii. Heredity 71:413–420
Bates GW, Hasenkampf CA, Contolini CL, Piastuch WC (1987) Asymmetric hybridization in Nicotiana by fusion of irradiated protoplasts. Theor Appl Genet 74:718–726
Bennett MD (1972) Nuclear DNA content and minimum generation time in herbaceous plants. Proc R Soc Lond B 181:109–135
De Vries SE, Ferwerda MA, Loonen AEHM, Pijnacker LP, Feenstra WJ (1987) Chromosomes in somatic hybrids between Nicotiana plumbaginifolia and a monoploid potato. Theor Appl Genet 75:170–176
Famelaer I, Negrutiu I, Mouras A, Vaucheret H, Jacobs M (1990) Asymmetric hybridization in Nicotiana by “gamma fusion” and progeny analysis of self-fertile hybrids. Theor Appl Genet 79:513–520
Fehér A, Preiszner J, Litkey Z, Csanádi Gy, Dudits D (1992) Characterization of chromosome instability in interspecific somatic hybrids obtained by X-ray fusion between potato (Solanum tuberosum L.) and S. brevidens Phil. Theor Appl Genet 84:880–890
Friebe B, Jiang J, Gill BS, Dyck PL (1993) Radiation-induced non-homoeologous wheat-Agropyron intermedium chromosomal translocations conferring resistance to leaf rust. Theor Appl Genet 86:141–149
Giddings GD, Rees H (1992) The cytology of Lycopersicon somatic hybrids. Proc R Soc Lond B 248:63–67
Gleba YY, Parokonny A, Kotov V, Negrutiu I, Momot V (1987) Spatial separation of parental genomes in hybrids of somatic plant cells. Proc Natl Acad Sci USA 84: 3709–3713
Hinnisdaels S, Bariller L, Mouras A, Sidorov V, Del-Favero J, Veuskens J, Negrutiu I, Jacobs M (1991) Highly-asymmetric intergeneric nuclear hybrids between Nicotiana and Petunia: evidence for recombinogenic and translocation events in somatic hybrid plants after “gamma”-fusion. Theor Appl Genet 82:609–614
Kenton A, Parokonny AS, Gleba YY, Bennett MD (1993) Characterization of the Nicotiana tabacum L. genome by molecular cytogenetics. Mol Gen Genet 240:159–169
Korostash MA, Butsko YV, Kovtun YV, Parokonny AS (1991) Analysis of genome organization in Nicotiana asymmetric somatic hybrids. Biopolymers and the Cell 7:55–62 (In Russian, with English summary)
Krumbiegel G, Schieder O (1981) Comparison of somatic and sexual incompatibility between Datura innoxia and Atropa belladonna. Planta 153:466–470
Mukai Y, Friebe B, Hatchett JH, Yamomoto M, Gill BS (1993) Molecular cytogenetic analysis of radiation-induced wheat-rye terminal and intercalary chromosomal translocations and the detection of rye chromatin specifying resistance to Hessian fly. Chromosoma 102:88–95
Murashige T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15:473–497
Narayan RKJ (1987) Nuclear DNA changes, genome differentiation and evolution in Nicotiana (Solanaceae). Pl Syst Evol 157:161–180
Owens SJ (1979) The use of empty hard gelatin capsules in controlled pollinations. Euphytica 28:609–610
Parokonny AS, Kenton AY, Meredith L, Owens SJ, Bennett MD (1992a) Genomic divergence of allopatric sibling species studied by molecular cytogenetics of their F1 hybrids. Plant J 2:695–704
Parokonny AS, Kenton AY, Gleba YY, Bennett MD (1992b) Genome reorganization in Nicotiana asymmetric somatic hybrids analyzed by in-situ hybridization. Plant J 2:695–704
Piastuch WC, Bates GW (1990) Chromosomal analysis of Nicotiana asymmetric somatic hybrids by dot blotting and in-situ hybridization. Mol Gen Genet 222:97–103
Schwarzacher T, Anamthawat-Jónsson K. Harrison GE, Islam AKMR, Jia JZ, King IP, Leitch AR, Miller TE, Reader SM, Rodgers WJ, Shi M, Heslop-Harrison JS (1992) Genomic in-situ hybridization to identify alien chromosomes and chromosome segments in wheat. Theor Appl Genet 84:778–786
Vig BK (1982) Sequence of centromere separation: role of centromeric heterochromatin. Genetics 102:795–806
White J, Rees H (1985) The chromosome cytology of a somatic hybrid petunia. Heredity 55:53–59