Brachypodium distachyon - Brachypodium distachyon
Brachypodium distachyon | |
---|---|
Klasyfikacja naukowa | |
Królestwo: | Plantae |
Klad : | Tracheofity |
Klad : | Okrytozalążkowe |
Klad : | Jednoliścienne |
Klad : | Commelinids |
Zamówienie: | Poales |
Rodzina: | Poaceae |
Podrodzina: | Pooideae |
Rodzaj: | Brachypodium |
Gatunki: |
B. distachyon
|
Nazwa dwumianowa | |
Brachypodium distachyon |
Brachypodium distachyon , powszechnie nazywany purpurowym stroikiem rzekomym lub sztywnym bromem , to gatunek trawy pochodzący z południowej Europy , północnej Afryki i południowo - zachodniej Azji na wschód od Indii . Jest spokrewniony z głównymi gatunkami zbóż: pszenicy , jęczmienia , owsa , kukurydzy , ryżu , żyta , sorgo i prosa . Ma wiele cech, które sprawiają, że jest doskonałym organizmem modelowym do badań genomiki funkcjonalnej traw , zbóż i upraw przeznaczonych na biopaliwa, takich jak rózga, w strefie umiarkowanej . Atrybuty te obejmują diploidalne przyłączenia małego genomu (~ 270 Mbp) , serię połączeń poliploidalnych , niewielki wzrost fizyczny, płodność własną, krótki cykl życia, proste wymagania dotyczące wzrostu i skuteczny system transformacji. Genom Brachypodium distachyon (diploidalna linia wsobna Bd21) zsekwencjonowano i opublikowano w Nature w 2010 r.
Organizm modelowy
Chociaż Brachypodium distachyon ma niewielkie lub żadne bezpośrednie znaczenie rolnicze , ma kilka zalet jako eksperymentalny organizm modelowy do zrozumienia biologii genetycznej , komórkowej i molekularnej traw umiarkowanych . Stosunkowo mały rozmiar jego genomu sprawia, że jest on przydatny do mapowania genetycznego i sekwencjonowania . Ponadto tylko ~ 21% genomu Brachypodium składa się z powtarzalnych elementów, w porównaniu z 26% w ryżu i ~ 80% w pszenicy, co dodatkowo upraszcza mapowanie genetyczne i sekwencjonowanie. Przy około 272 milionach par zasad i pięciu chromosomach ma mały genom dla gatunku trawy. Niewielki rozmiar (15–20 cm) i szybki cykl życiowy Brachypodium distachyon (od ośmiu do dwunastu tygodni) są również korzystne dla celów badawczych. W przypadku dostępu do wczesnego kwitnienia może minąć nawet trzy tygodnie od wykiełkowania do kwitnienia (przy odpowiednim indukcyjnym fotoperiodzie ). Niewielki rozmiar niektórych akcesoriów sprawia, że jest wygodny do uprawy na małej przestrzeni. Jako chwast rośnie łatwo bez specjalnych warunków wzrostu.
Ten Brachypodium wyłania się jako potężny model z rosnącą społecznością naukową. Międzynarodowa Inicjatywa Brachypodium (IBI) zorganizowała swoje pierwsze spotkanie i warsztaty genomiczne na XIV konferencji PAG w San Diego w Kalifornii w styczniu 2006 roku. Celem IBI jest promowanie rozwoju B. distachyon jako systemu modelowego i będzie się rozwijać oraz rozpowszechniać zasoby genomiczne, genetyczne i bioinformatyczne, takie jak genotypy referencyjne , biblioteki BAC, markery genetyczne, populacje mapowania i baza danych sekwencji genomu. Niedawno opracowano wydajne systemy transformacji za pośrednictwem Agrobacterium dla szeregu genotypów Brachypodium , umożliwiające tworzenie kolekcji mutantów T-DNA . Charakteryzację i dystrybucję linii insercyjnych T-DNA zainicjowano w celu ułatwienia zrozumienia funkcji genów u traw.
Do tej pory Brachypodium distachyon ugruntowało swoją pozycję jako ważne narzędzie w genomice porównawczej . Obecnie pojawia się jako model chorób roślin uprawnych, ułatwiając przenoszenie wiedzy na temat odporności na choroby między modelami roślin. Brachypodium distachyon staje się również użytecznym systemem modelowym do badań ewolucyjnej biologii rozwojowej , w szczególności do porównywania molekularnych mechanizmów genetycznych z systemami modeli dwuliściennych, zwłaszcza Arabidopsis thaliana . Odkrycie większej różnorodności genetycznej we wschodnich populacjach iberyjskich występujących w glebach podstawowych sugeruje, że populacje te mogą być lepiej przystosowane niż te występujące w zachodnich obszarach Półwyspu Iberyjskiego, gdzie gleby są bardziej kwaśne i gromadzą toksyczne jony Al.
Uwagi
Bibliografia
- Olsen, P .; Lenk, I .; Jensen, CS; Petersen, K .; Andersen, CH; Didion, T .; Nielsen, KK (2006). „Analiza dwóch heterologicznych genów kwitnienia w Brachypodium distachyon pokazuje jego potencjał jako rośliny modelowej trawy”. Nauka o roślinach . 170 (5): 1020–5. doi : 10.1016 / j.plantsci.2006.01.012 .
- Hasterok, R .; Marasek, A; Donnison, IS; Armstead, ja; Thomas, A; King, IP; Wolny, E; Idziak, D; et al. (2006). „Wyrównanie genomów Brachypodium distachyon i umiarkowanych zbóż i traw przy użyciu sztucznego lądowania chromosomów bakteryjnych z fluorescencyjną hybrydyzacją in situ” . Genetyka . 173 (1): 349–62. doi : 10.1534 / genetyka.105.049726 . PMC 1461447 . PMID 16489232 .
- Christiansen, Pernille; Andersen, Claus Henrik; Didion, Thomas; Folling, Marianne; Nielsen, Klaus Kristian (2004). „Szybki i skuteczny protokół transformacji trawy Brachypodium distachyon”. Raporty komórek roślinnych . 23 (10–11): 751–8. doi : 10.1007 / s00299-004-0889-5 . PMID 15503032 . S2CID 21296533 .
- Engvild, Kjeld C. (marzec 2005). „Mutageneza Model Grass Brachypodium distachyon z azydkiem sodu” . Krajowe Laboratorium Risø.
- Hasterok Robert; Draper, John; Jenkins, Glyn (2004). „Laying the Cytotaxonomic Found of a New Model Grass, Brachypodium distachyon (L.) Beauv”. Badania chromosomów . 12 (4): 397–403. doi : 10.1023 / B: CHRO.0000034130.35983.99 . PMID 15241018 . S2CID 8142728 .
- Routledge, Andrew PM; Shelley Greg; Smith, Joel V .; Talbot, Nicholas J .; Draper, John; Mur, Luis AJ (2004). „Oddziaływania Magnaporthe grisea z trawą modelową Brachypodium distachyon bardzo przypominają interakcje z ryżem (Oryza sativa)”. Molekularna patologia roślin . 5 (4): 253–65. doi : 10.1111 / j.1364-3703.2004.00224.x . PMID 20565594 .
- Mur, Luis AJ; Xu, Renlin; Casson, Stuart A .; Stoddart, Wendy M .; Routledge, Andrew PM; Draper, John (2004). „Charakterystyka inhibitora proteinazy z Brachypodium distachyon sugeruje zachowanie szlaków sygnałowych obrony między roślinami dwuliściennymi a trawami”. Molekularna patologia roślin . 5 (4): 267–80. doi : 10.1111 / j.1364-3703.2004.00225.x . PMID 20565595 .
- Draper, J .; Mur, LAJ; Jenkins, G .; Ghosh-Biswas, Wielka Brytania; Bablak, P .; Hasterok, R .; Routledge, APM (2001). " Brachypodium distachyon . Nowy modelowy system genomiki funkcjonalnej traw" . Fizjologia roślin . 127 (4): 1539–55. doi : 10.1104 / pp.010196 . PMC 133562 . PMID 11743099 .
- Catalán, Pilar; Olmstead, Richard G. (2000). „Filogenetyczna rekonstrukcja rodzaju Brachypodium P. Beauv. (Poaceae) z połączonych sekwencji genu F chloroplastu ndh i jądrowego ITS”. Systematyka i ewolucja roślin . 220 (1–2): 1–19. doi : 10.1007 / BF00985367 . S2CID 28594760 .
- Catalán, Pilar; Shi, Ying; Armstrong, Laurel; Draper, John; Stace, Clive A. (1995). "Filogeneza molekularna traw z rodzaju Brachypodium P. Beauv. Na podstawie analizy RFLP i RAPD". Botanical Journal of the Linnean Society . 117 (4): 263–80. doi : 10.1111 / j.1095-8339.1995.tb02590.x .
- Bablak, P .; Draper, J .; Davey, MR; Lynch PT (1995). „Regeneracja roślin i mikrorozmnażanie Brachypodium distachyon ”. Hodowla komórek, tkanek i narządów roślin . 42 (1): 97–107. doi : 10.1007 / BF00037687 . S2CID 45985719 .
- Hsiao, C; Chatterton, NJ; Asay, KH; Jensen, KB (1994). „Powiązania filogenetyczne 10 gatunków traw: ocena filogenetycznej użyteczności wewnętrznego transkrybowanego regionu spacerowego w jądrowym rybosomalnym DNA u roślin jednoliściennych”. Genome . 37 (1): 112–20. doi : 10.1139 / g94-014 . PMID 8181731 .
- Shi, Ying; Draper, John; Stace, Clive (1994). „Zmienność rybosomalnego DNA i jej implikacja filogenetyczna w rodzaju Brachypodium (Poaceae)”. Systematyka i ewolucja roślin . 188 (3–4): 125–38. doi : 10.1007 / BF00937726 . S2CID 11867320 .
Zewnętrzne linki
- www.brachypodium.org - źródło informacji o Brachypodium distachyon .
- www.brachybase.org - Brachypodium distachyon Genome Browser and Annotation Database.
- „ Brachypodium distachyon ” . Sieć informacji o zasobach Germplasm (GRIN) . Agricultural Research Service (ARS), Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA).