Брахиподиум дистахион - Brachypodium distachyon - Wikipedia

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

Брахиподиум дистахион, обычно называемый фиолетовый ложный бром^[1] или же жесткий бром,^[2] это трава разновидность уроженец юга Европа, северный Африка и юго-запад Азия на восток до Индия. Это связано с главным зерно злаков разновидность пшеница, ячмень, овес, кукуруза, рис, рожь, сорго, и просо. У него много качеств, которые делают его отличным модельный организм за функциональная геномика исследования в умеренном климате травы, хлопья и специальные биотопливные культуры, такие как просо. Эти атрибуты включают небольшие геном (~ 270 Мбит / с) диплоид присоединения, серия полиплоид образцов, небольшой физический рост, самооплодотворение, короткий жизненный цикл, простые требования к росту и эффективная система трансформации. Геном Брахиподиум дистахион (диплоидная инбредная линия Bd21) секвенирована и опубликована в Природа в 2010.^[3]

Модельный организм

Несмотря на то что Брахиподиум дистахион мало или совсем не имеет прямого сельскохозяйственный значение, он имеет ряд преимуществ как экспериментальный модельный организм для понимания генетический, сотовый и молекулярная биология умеренного травы. Относительно небольшой размер его геном делает его полезным для генетического картирования и последовательность действий. Кроме того, только ~ 21% Брахиподиум геном состоит из повторяющихся элементов, по сравнению с 26% у риса и ~ 80% у пшеницы, что еще больше упрощает генетическое картирование и секвенирование.^[3] Примерно 272 миллиона пар оснований и с пятью хромосомы, он имеет небольшой геном для вида травы. Brachypodium distachyon 'Небольшой размер (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 фотопериод ). Небольшой размер некоторых образцов делает их удобными для выращивания на небольшом пространстве. Как сорняк легко растет без специальных условий выращивания.

Этот Брахиподиум 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 г. Сан-Диего, Калифорния, в январе 2006 г. Целью IBI является содействие развитию B. distachyon в качестве модельной системы и будет разрабатывать и распространять геномные, генетические и биоинформатика ресурсы, такие как ссылка генотипы, Библиотеки ВАС, генетические маркеры, картирование популяций и база данных последовательностей генома. В последнее время эффективный Агробактерии-опосредованные системы трансформации были разработаны для ряда Брахиподиум генотипы,^[5][6][7] создание возможностей для развития Т-ДНК коллекции мутантов.^[6][8][9] Характеристика и распространение линий вставки Т-ДНК было начато для облегчения понимания функции генов у трав.^[10]

К настоящему времени Брахиподиум дистахион зарекомендовал себя как важный инструмент для сравнительная геномика.^[11] В настоящее время он превращается в модель болезней сельскохозяйственных культур, облегчая передачу знаний об устойчивости к болезням от модели к культуре.^[12] Брахиподиум дистахион также становится полезной модельной системой для изучения эволюционная биология развития, в частности, чтобы противопоставить молекулярно-генетические механизмы модельным системам двудольных растений, в частности Arabidopsis thaliana.^[13] Обнаружение более высокого генетического разнообразия 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]

Примечания

1. "Брахиподиум дистахион". Служба охраны природных ресурсов База данных РАСТЕНИЙ. USDA. Получено 10 января 2016.
2. "Список BSBI 2007". Ботаническое общество Великобритании и Ирландии. Архивировано из оригинал (XLS) 2014-10-23. Получено 2014-10-17.
3. Международная инициатива по брахиподиуму (2010 г.). «Секвенирование генома и анализ модельной травы Брахиподиум дистахион". Природа. 463 (7282): 763–8. Bibcode:2010Натура.463..763Т. Дои:10.1038 / природа08747. PMID  20148030.
4. Ли, Чуан; Руди, Хайди; Стокингер, Эрик Дж .; Ченг, Хунмэй; Цао, Модзю; Fox, Samuel E .; Mockler, Todd C .; Вестеренг, Бьорге; Фьельхейм, Сири; Рогнли, Одд Арне; Сандве, Симен Р. (2012). "Сравнительный анализ раскрывает потенциальные возможности использования Брахиподиум дистахион как модель реакции на холодовой стресс в травах умеренного пояса ». BMC Plant Biol. 12 (65): 65. Дои:10.1186/1471-2229-12-65. ЧВК  3487962. PMID  22569006.
5. Vogel, John P .; Гарвин, Дэвид Ф .; Leong, Oymon M .; Хайден, Дэниел М. (2006). "Агробактерии-опосредованная трансформация и развитие инбредных линий в модельной траве Брахиподиум дистахион". Растительные клетки, ткани и культура органов. 84 (2): 100179–91. Дои:10.1007 / s11240-005-9023-9. S2CID  23419929.
6. Напрасно, Филипп; Уорленд, Барбара; Толе, Вера; Маккензи, Нил; Алвес, Сильвия С .; Опанович, Магдалена; Рыба, Лесли Дж .; Беван, Майкл В .; Снейп, Джон В. (2008). "Агробактерии-опосредованная трансформация умеренной травы Брахиподиум дистахион (генотип Bd21) для инсерционного мутагенеза Т-ДНК ». Журнал биотехнологии растений. 6 (5): 236–45. Дои:10.1111 / j.1467-7652.2007.00308.x. PMID  18004984.
7. Алвес, Сильвия К; Уорленд, Барбара; Толе, Вера; Снейп, Джон В. Беван, Майкл В; Напрасно, Филипп (2009). "Протокол для Агробактерии-опосредованная трансформация Брахиподиум дистахион стандартная линия сообщества Bd21 ". Протоколы природы. 4 (5): 638–49. Дои:10.1038 / nprot.2009.30. PMID  19360019. S2CID  21608193.
8. Толе, Вера; Алвес, Сильвия К; Уорленд, Барбара; Беван, Майкл В; Напрасно, Филипп (2009). "Протокол для эффективного извлечения и характеристики тегов фланкирующих последовательностей (FST) в Брахиподиум дистахион Мутанты с инсерцией Т-ДНК ". Протоколы природы. 4 (5): 650–61. Дои: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 Брахиподиум дистахион". J Exp Bot. 63 (2): 567–76. Дои:10.1093 / jxb / err333. PMID  22090444.
10. Толе, Вера; Уорленд, Барбара; Райт, Джонатан; Беван, Майкл В .; Напрасно, Филипп (2010). «Распространение и характеристика более 1000 тегов Т-ДНК в геноме Брахиподиум дистахион стандартная линия сообщества Bd21 ". Журнал биотехнологии растений. 8 (6): 734–47. Дои: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 Брахиподиум геном и его синтенная связь с рисом и пшеницей ». Завод Мол Биол. 70 (1–2): 47–61. Дои:10.1007 / s11103-009-9456-3. PMID  19184460.
12. Годдард, Рэйчел; Перальди, Антуан; Ридаут, Крис; Николсон, Пол (2014). "Повышенная сопротивляемость болезням, вызванная BRI1 Мутация сохраняется между Брахиподиум дистахион и ячмень (Hordeum Vulgare)". Мол Растительный Микроб Взаимодействовать. 27 (10): 1095–1106. Дои:10.1094 / MPMI-03-14-0069-R. PMID  24964059.
13. Пачеко-Вильялобос, Дэвид; Санкар, боевой; Юнг, Карин; Хардтке, Кристиан С. (2013). «Нарушенный локальный гомеостаз ауксина усиливает клеточную анизотропию и выявляет альтернативную связь ауксин-этиленовых перекрестных помех в семенных корнях Brachypodium distachyon». PLOS Genetics. 9 (6): e1003564. Дои:10.1371 / journal.pgen.1003564. ЧВК  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 высокогомозиготной модельной травы Brachypodium distachyon». BMC Эволюционная биология. 17 (1): 139. Дои:10.1186 / с12862-017-0996-х. ISSN  1471-2148. ЧВК  5472904. PMID  28619047.

Рекомендации

• Olsen, P .; Lenk, I .; Jensen, C.S .; Петерсен, К .; Andersen, C.H .; 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. Дои:10.1016 / j.plantsci.2006.01.012.
• Хастерок, Р .; Марасек, А; Доннисон, IS; Армстед, я; Томас, А; Король, ИП; Wolny, E; Идзяк, Д; и другие. (2006). «Выравнивание геномов Brachypodium distachyon и умеренных злаков и трав с использованием бактериальных искусственных хромосом, посадка с флуоресценцией in situ гибридизации». Генетика. 173 (1): 349–62. Дои:10.1534 / генетика.105.049726. ЧВК  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. Дои:10.1007 / s00299-004-0889-5. PMID  15503032. S2CID  21296533.
• Энгвильд, Кьельд К. (март 2005 г.). "Мутагенез модельной травы Брахиподиум дистахион с азидом натрия ». Национальная лаборатория Рисё.
• Хастерок, Роберт; Дрейпер, Джон; Дженкинс, Глин (2004). "Заложение цитотаксономических основ новой модельной травы Brachypodium distachyon (L.) Beauv". Хромосомные исследования. 12 (4): 397–403. Дои:10.1023 / B: CHRO.0000034130.35983.99. PMID  15241018. S2CID  8142728.
• Рутледж, Эндрю П. М .; Шелли, Грег; Смит, Джоэл V .; Talbot, Николас Дж .; Дрейпер, Джон; Мур, Луис А. Дж. (2004). «Взаимодействие Magnaporthe grisea с модельной травой Brachypodium distachyon очень похоже на взаимодействие с рисом (Oryza sativa)». Молекулярная патология растений. 5 (4): 253–65. Дои:10.1111 / j.1364-3703.2004.00224.x. PMID  20565594.
• Mur, Луис А. Дж .; Сюй, Ренлин; Casson, Stuart A .; Стоддарт, Венди М .; Рутледж, Эндрю П. М .; 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. Дои:10.1111 / j.1364-3703.2004.00225.x. PMID  20565595.
• Draper, J .; Mur, L.A.J .; Jenkins, G .; Ghosh-Biswas, G.C .; Баблак, П .; Хастерок, Р .; Рутледж, А. (2001). "Брахиподиум дистахион. Новая модельная система для функциональной геномики трав ». Физиология растений. 127 (4): 1539–55. Дои:10.1104 / стр.010196. ЧВК  133562. PMID  11743099.
• Каталон, Пилар; Олмстед, Ричард Г. (2000). «Филогенетическая реконструкция рода Брахиподиум П. Бов. (Poaceae) из комбинированных последовательностей хлоропластовndhГен F и ядерные ИТС ». Систематика и эволюция растений. 220 (1–2): 1–19. Дои:10.1007 / BF00985367. S2CID  28594760.
• Каталон, Пилар; Ши, Инь; Армстронг, Лорел; Дрейпер, Джон; Стэйс, Клайв А. (1995). «Молекулярная филогения рода трав. Брахиподиум П. Бов. На основе анализа RFLP и RAPD ». Ботанический журнал Линнеевского общества. 117 (4): 263–80. Дои:10.1111 / j.1095-8339.1995.tb02590.x.
• Баблак, П .; Draper, J .; Davey, M. R .; Линч, П. Т. (1995). «Регенерация растений и микроразмножение Брахиподиум дистахион". Растительные клетки, ткани и культура органов. 42 (1): 97–107. Дои: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 транскрибируемой спейсерной области в ядерной рибосомной ДНК однодольных». Геном. 37 (1): 112–20. Дои:10.1139 / g94-014. PMID  8181731.
• Ши, Инь; Дрейпер, Джон; Стэйс, Клайв (1994). "Вариации рибосомной ДНК и ее филогенетическое значение для рода Брахиподиум (Poaceae) ". Систематика и эволюция растений. 188 (3–4): 125–38. Дои:10.1007 / BF00937726. S2CID  11867320.

внешняя ссылка

• www.brachypodium.org - The Брахиподиум дистахион Информационный ресурс.
• www.brachybase.org - The Брахиподиум дистахион Обозреватель генома и база данных аннотаций.
• "Брахиподиум дистахион". Информационная сеть по ресурсам зародышевой плазмы (УХМЫЛКА). Служба сельскохозяйственных исследований (ARS), Министерство сельского хозяйства США (USDA).