МОЯ ТВОРЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

          " Каждая цивилизация в определенном возрасте имеет возможность возвысить, или разрушить себя. Если делается выбор в пользу возвышения, то возникает импульс, позволяющий появиться учениям об утерянных законах сущего".    ( Высший разум, ченнелинг).      
                                                                            М.И. Беляев ©

Геномный анализ примитивных, диких и культивируемых цитрусовых дает представление о бесполом размножении

  1. Citrinae филогения и репродуктивные системы Консервативные монопенные гены из восьми видов Citrinae...
  2. Геномная характеристика цитрусовых
  3. Генетическое разнообразие и сравнительный популяционный анализ
  4. Геномная основа цитрусового апомиксиса (ядерная полиэмбриония)
  5. Транскриптом половых и ядерных эмбрионов из цитрусовых

Citrinae филогения и репродуктивные системы

Консервативные монопенные гены из восьми видов Citrinae были использованы для построения филогенетического дерева ( Рис. 1а ). Как и ожидалось, первобытный цитрусовый Atalantia находился в базальном положении на дереве. Колючий и дикий вид Citrus ichangensis (Ichang papeda, далее именуемый papeda) филогенетически расположен между примитивным и культивируемым цитрусовым. Три основных вида, C. reticulata (мандарин), C. grandis (пуммело) и C. medica (цитрон), показали близкие отношения друг с другом. Примитивные, дикие и культивируемые цитрусовые имеют по девять гаплоидных хромосом ( Дополнительный рис. 1 ). Цитрусовые виды проявляют широкую сексуальную совместимость. Межвидовые и межродовые гибридизации возможны даже между примитивными и культивируемыми цитрусовыми 17 , Наши эксперименты также подтверждают совместимость прививки и частичную сексуальную совместимость аталантии и цитрусовых ( Дополнительный рис. 2 ). Аталантия и папеда в основном размножаются семенами, с большими или многими семенами, которые в основном заполняют локусы плода ( Рис. 1б ) и не пригодны для размножения прививкой из-за сильных и многочисленных колючек и жестких веточек ( Дополнительный Рис. 3 ). В противоположность этому вегетативный пропагул, который способствует размножению прививкой, имеет идеальную морфологию в мандарине, пуммело, сладком апельсине и других культивируемых цитрусовых ( Дополнительный Рис. 3 ).

Рисунок 1: Филогения, геномы, фрукты и семена примитивных, диких и культивируемых цитрусовых.Рисунок 1: Филогения, геномы, фрукты и семена примитивных, диких и культивируемых цитрусовых

( а ) Citrinae филогения и геномы. Филогенетическое дерево было построено с использованием метода максимального правдоподобия. Звездочки обозначают геномы de novo, секвенированные в этом исследовании. Круги обозначают ранее опубликованные геномы. Фиолетовый указывает на примитивные цитрусовые; зеленый цвет обозначает дикие цитрусовые; коричневый цвет указывает на три основных вида цитрусовых. Значения начальной загрузки> 60 указаны. ( б ) Различия между фруктами и семенами примитивных, диких и культивируемых цитрусовых. Показаны сечения молодых (слева) и зрелых (справа) плодов разных видов. Длина каждой линии основана на процентном содержании семян в плодах. Шкала баров, 1 см.

Качественный и три черновых генома Citrinae

Высококачественный геном цитрусовых был получен из гаплоидного пуммело ( Дополнительный Рис. 4 ) путем секвенирования одной молекулы. Для сборки генома было использовано 56,8-кратное покрытие одномолекулярных последовательностей на платформе PacBio RS II с использованием дробовика ( Дополнительная таблица 1 ). Кроме того, 370,3 × данные секвенирования Illumina были использованы для исправления ошибок секвенирования и для заполнения пробелов ( Дополнительный Рис. 5 а также Дополнительная таблица 2 ). Контиг N50 и N90 финальной сборки составлял 2,2 Мб и 70 кб соответственно. Более того, каркасы N50 и N90 были 4,2 Мб и 565 кб соответственно ( Таблица 1 ). Смежность последовательностей представляет собой 18-кратное и 44-кратное улучшение геномов C. clementina и C. sinensis , соответственно, согласно оценке contig N50 (refs. 18 , 19 ). Девяносто процентов сборки находится в 101 каркасе размером более 565 кб. Самый большой эшафот - 14,3 Мб. В общей сложности 117 каркасов, на которые приходится 87% собранного генома, были закреплены 1563 молекулярными маркерами ( Дополнительные рис. 6 а также 7 а также Дополнительная таблица 3 ).

Таблица 1: Статистика сборки генома гаплоидного пуммело

Три черновых генома гетерозиготных видов Citrinae - atalantia ( A. buxifolia , примитивный цитрус), папеда ( C. ichangensis , дикий цитрус) и цитрон ( C. medica ) ( Рис. 1а ) - были секвенированы и собраны с последовательными считываниями ружья Illumina. Данные секвенирования с высоким охватом, которые варьировались от 164,4 × до 401,9 ×, были получены из нескольких библиотек, с небольшими размерами вставок, которые варьировались от 140 до 500 пар оснований, и с размерами длинных вставок 2, 5 и 20 КБ ( Дополнительные таблицы 4–6 ). Последовательные чтения были собраны с использованием алгоритма графа де Брейна из пакета SOAPdenovo 20 , что приводит к значениям каркаса N50 1074 кб, 504 кб и 367 кб (при значениях contig N50 23,9 кб, 76,6 кб и 46,5 кб) для аталантии, папеды и цитрона соответственно ( Дополнительная таблица 7 ).

Для предсказания генома пуммело были интегрированы программы предсказания гена ab initio , поиски гомологии и анализ РНК-секвенирования. Мы идентифицировали 30 123 белка-кодирующих гена с 42 886 транскриптами. Транскрипты гена имели среднюю длину 1572 п.н., средний размер кодирующей последовательности 1141 п.н. и среднюю длину экзона 277 п.н. Данные RNA-seq показали, что 12 763 генных локусов (42,4%) кодируют две или более изоформ транскрипции. Что касается ядра и необязательных частей этих геномов, то все гены в шести геномах (29 655 в сладком апельсине; 24 533 в мандарине клементина; 30 123 в пуммело; 32 579 в цитроне; 32 067 в папеде; 28 420 в аталанции) ( Дополнительная таблица 7 ) были классифицированы на 23 829 семейств генов на основе гомологии их кодируемых белков. В общей сложности 12457 (52%) семейств генов были распределены между всеми шестью из этих геномов ( Дополнительный Рис. 8 а также Дополнительная таблица 8 ). Дальнейший анализ показал сходное количество генов почти во всех семействах генов транскрипционных факторов в шести цитрусовых геномах ( Дополнительные таблицы 9 а также 10 ).

Геномная характеристика цитрусовых

Четыре секвенированных вида из этого исследования (аталантия, папеда, цитрон и пуммело) и два ранее опубликованных секвенированных вида (сладкий апельсин и мандарин клементина) 18 , 19 варьируются от примитивных до культивируемых цитрусовых ( рисунок 1 ). Обзор синтении генома и вариации последовательности представлен в фигура 2 а также Дополнительные рисунки 9–13 , Размеры генома одинаковы среди видов цитрусовых . Мы наблюдали наибольшее изменение размера генома между Atalantia и видами цитрусовых ( Дополнительная таблица 11 а также Дополнительное примечание 2 ). На основании нашего анализа наличия-отсутствия-вариации (PAV), 33,28% уникальных областей в пуммело (относительно аталантии) содержали переносимые элементы (TE), а 2,68% уникальных областей содержали кодирующие белки гены ( Дополнительная таблица 12 ). Приблизительно одна пятая часть генов в уникальных областях (153 из 780 аннотированных генов) пуммело, как было предсказано, имела известные функции. Эти гены были значительно обогащены (значение P <0,05 и FDR <0,05) в трех терминах GO: защитный ответ и протеолиз (категория биологического процесса) и активность пектат-лиазы (категория молекулярной функции) по отношению ко всему геному pummelo ( Дополнительный Рис. 14 ). Из 153 генов с функциональными аннотациями 93 гомологичны одному или нескольким генам (60,78%) ( Дополнительная таблица 13 ). И наоборот, уникальные районы в аталансии относительно pummelo имели более высокое содержание TE (54,20%), чем весь геном аталансии (43,55%).

Рисунок 2: Характеристики цитрусовых геномов.Рисунок 2: Характеристики цитрусовых геномов

Показано распределение областей синтения и достоверных SNV между геномом pummelo и тремя геномами, представляющими культивируемый, дикий и примитивный цитрусовые. Линии в центре круга указывают пары гомологичных генов на разных хромосомах пуммело.

SNV были достоверно идентифицированы путем выравнивания последовательностей ( Дополнительный Рис. 15 ) и отфильтрованы с использованием данных повторного упорядочения. Попарное сравнение каждого вида с pummelo показало, что отношения переход / трансверсия варьировались от 1,38 до 1,66, в среднем 1,57 ( Дополнительная таблица 14 ). Распределения SNV в генных структурах показали наибольшую плотность в 5 ′ и 3 ′ UTRs (в среднем 18.8 и 17.2 SNV на килобайт для 5 ′ и 3 ′ UTR соответственно). Второе место по плотности SNV было в интронах (в среднем 14,2 SNV на килобайт). Самая низкая плотность SNV была в областях кодирующей последовательности (CDS) (в среднем 9,7 SNV на килобайт) ( Дополнительная таблица 15 ).

Отношение несинонимичных к синонимичным заменам (dN / dS) рассчитывали для каждого из 8551 ортопедического экземпляра в единственном экземпляре, разделяемого этими шестью цитрусовыми геномами. Мы обнаружили, что 207, 100, 104, 66, 106 и 77 генов показали более высокие значения dN / dS в аталантии, папеде, цитроне, пуммело, мандарине клементина и сладком апельсине ( Дополнительная таблица 16 ) соответственно по отношению к другим видам. Для dN / dS однокопийных ортологичных генов 12,79% генов показали значение, большее, чем у аталанций ( Дополнительная таблица 17 ). Эта доля была выше, чем среднее значение 6,82% от других цитрусовых ( Дополнительные таблицы 18–22 ), что указывает на большее расхождение последовательности в аталанции по сравнению с другими цитрусовыми. Эти гены могут иметь функциональные ассоциации с биологическими особенностями аталантии. Например, Cg4g018790 кодирует цитокининоксидазу / дегидрогеназу, гомологичную гену риса OsCKX2 , который, как сообщалось, контролирует количество семян 21 , В этом гене полиморфизмы более высокой последовательности наблюдались при аталансии по сравнению с другими видами цитрусовых ( Дополнительный Рис. 16 ).

Генетическое разнообразие и сравнительный популяционный анализ

Виды Citrinae демонстрируют высокий уровень морфологического разнообразия ( Рис. 3а ), что является отражением их разнообразного генетического происхождения. Мы отобрали и упорядочили 100 цитрусовых образцов со средней глубиной 30-кратного охвата генома ( Дополнительная таблица 23 ). Секвенирование данных из трех мандаринов, одного апельсина и четырех пуммело из предыдущих исследований 18 , 19 были также проанализированы. Этот набор из 108 цитрусовых образцов ( Дополнительный Рис. 17 ) был использован для анализа разнообразия популяций, анализа генетической дифференциации и анализа ассоциации признака апомиксиса. Для сравнительного анализа популяции были использованы 15 образцов аталантии, 11 образцов папеды и 19 образцов пуммело, представляющих примитивные, дикие и культивируемые цитрусовые ( Рис. 3б а также Дополнительный Рис. 18 ). Значения индекса фиксации ( F ST) среди этих цитрусовых популяций колебались около 0,28 ( Дополнительный Рис. 19 ), что указывает на умеренную генетическую дифференциацию среди популяций цитрусовых. Для сравнения, F ST составляло 0,34 между двумя дикими популяциями обыкновенных бобов и 0,44 между дикими и культивируемыми огурцами. 22 , 23 ,

Рисунок 3: Анализ генетического разнообразия и популяционной дифференциации примитивных, диких и культивируемых цитрусовых.Рисунок 3: Анализ генетического разнообразия и популяционной дифференциации примитивных, диких и культивируемых цитрусовых

( а ) Разнообразие зародышевой плазмы цитрусовых в этом исследовании. Внутренний круг, примитивные цитрусовые; средний круг, дикие и культивируемые цитрусовые; Внешний круг, культивируемые цитрусовые. ( b ) Филогенетическое древо с максимальным правдоподобием из 45 цитрусовых образцов (15 аталантов, 11 папед и 19 пуммело), ​​использованных в сравнительном популяционном анализе. Значения начальной загрузки указаны в дереве. ( c ) Распределение π вдоль хромосом среди популяций аталантии, папеды и пуммело соответственно. Эти значения были рассчитаны в скользящих окнах по 2 Мб с шагом 1 Мб. ( d ) Распределение сокращения разнообразия (log 10 π отношений) и дифференциации (значения F ST) из парного сравнения популяций аталантии и пуммело. π отношения были рассчитаны как πatalantia / πpummelo в скользящих окнах по 50 Кб с шагом 10 Кб. Область над пунктирной линией в распределении отношений log10 π соответствует 5% правому хвосту эмпирического распределения (отношение log10 π = 0,36). Области над пунктирной линией в распределении значений F ST находятся в 5% -ном правом хвосте эмпирического распределения ( F ST составляет 0,40).

Анализ нуклеотидного разнообразия (π) показал, что аталанция обладает самым высоким генетическим разнообразием и что папеда имеет более высокий уровень генетического разнообразия, чем пуммело ( Рис. 3с ). Мы наблюдали резкое сокращение генетического разнообразия между аталанцией и папедой. Дополнительный анализ последовательности показал, что аталанция имеет более сильно расходящиеся области (в среднем в три раза более сильно расходящиеся области), чем две другие популяции ( Дополнительная таблица 24 ). Например, длинный участок в конце хромосомы 5 (39,64–49,38 Мб, около одной пятой хромосомы) показал наибольшее разнообразие в аталанции и резкое сокращение разнообразия в папеде и пуммело ( Рис. 3с ).

Геномные районы, которые демонстрировали как высокую дифференциацию, так и пониженное разнообразие, были идентифицированы среди примитивных, диких и культивируемых цитрусовых ( Дополнительный Рис. 20 а также Дополнительные таблицы 25–27 ). Результаты парных сравнений показали, что распределение таких областей по хромосомам было неравномерным ( Рис. 3d а также Дополнительный Рис. 21 ). На основании парного сравнения между аталантией и пуммело мы пришли к выводу, что в пуммело, вероятно, отбиралось в общей сложности 18,1 Мб геномных областей, содержащих 2430 генов ( Рис. 3d а также Дополнительная таблица 28 ). Эти области включают гены, связанные с вегетативным ростом, такие как Cg7g021010, Cg4g017400 и Cg9g010410 , которые гомологичны TCP15 (ref. 24 ), ЛАГ 25 и YUCCA3 (исх. 26 ) соответственно ( Дополнительный Рис. 22 ). Примечательно, что мы наблюдали сильный сигнал на хромосоме 9, охватывающий 220 кб, от 13,8 до 14,0 мб ( Рис. 3d а также Дополнительный Рис. 23 ) в геноме пуммело. Тринадцать из пятнадцати аннотированных генов в этом регионе имеют функции, связанные с биогенезом цитохрома с , митохондриальными белками, АТФ-синтазой, NADH-дегидрогеназой и митохондриальными рибосомными белками ( Дополнительная таблица 25 ). Сравнительный анализ также показал, что гены, связанные с цветением, такие как ген, кодирующий гомеобокс, связанный с WUSCHEL (WOX) 27 фактор транскрипции ( Cg4g011660 ; Дополнительный Рис. 24 ) и ген, кодирующий белок управления временем цветения FPA ( Cg2g027110 ; Дополнительный Рис. 25 ), показали сильно уменьшенное разнообразие и высокую степень дифференциации. Поэтому мы предполагаем, что эти гены, вероятно, находились в стадии отбора. Эти регионы, как было показано в последних исследованиях, содержат сигналы отбора. 22 , 28 , Эффект, вызванный другими возможностями, такими как генетический дрейф и узкие места 29 , не может быть исключен, но может быть ограничен, о чем свидетельствует аналогичная попарно-последовательная кривая Марковского слияния (PSMC) этих трех популяций ( Дополнительный Рис. 26 ). FPA играет решающую роль в регуляции времени цветения у арабидопсиса 30 , Этот вывод согласуется с наблюдением, что аталанция имеет продолжительный сезон цветения (с мая по декабрь) и что, напротив, сезон цветения синхронизирован среди всех других культивируемых цитрусовых.

Геномная основа цитрусового апомиксиса (ядерная полиэмбриония)

Появление особого типа апомиксиса, nucellar polyembryony у мандарина и большинства культивируемых сортов цитрусовых является одной из характерных черт недавней эволюции цитрусовых ( Рис. 4а ). Мы оценили фенотипы полиэмбрионии 124 плодоносящего потомства из сегрегирующей популяции, полученной из скрещивания между HB pummelo (моноэмбриония) и мандарином Fairchild (полиэмбриония), которые демонстрировали контрастные фенотипы ( Дополнительная таблица 29 ). Для анализа объемного сегрегации (BSA) преобразованный Δ (индекс SNP) рассчитывали и наносили на график в зависимости от геномной последовательности в скользящих окнах по 250 кб с размерами шагов 10 кб ( Рис. 4б ). Пиковое значение для трансформированного Δ (индекс SNP) было локализовано в области, охватывающей от 23,695 до 25,655 Мб на хромосоме 4. Эти данные указывают на то, что в этом 1,96-мб регионе находится главный локус, способствующий нуклеточной полиэмбрионии.

Рисунок 4: Генетическое картирование цитрусовой полиэмбрионии.Рисунок 4: Генетическое картирование цитрусовой полиэмбрионии

( а ) Фенотип цитрусовой полиэмбрионии. ( б ) Картирование полиэмбрионии методом массового сегрегации (BSA) сегрегирующей популяции, полученной из скрещенных мандаринов HB pummelo × Fairchild. Красная стрелка указывает положение пика 1,96 Мб. Преобразованное Δ (индекс SNP) является произведением Δ (индекс SNP) и нормализованной плотности SNP в каждом скользящем окне объемом 250 КБ (с шагом 10 КБ). ( c ) Анализ местных ассоциаций на основе генов в соответствующем регионе. Вверху, тепловая карта для уровней ассоциации в соответствующем регионе. Преобразованный -log10 P (точный критерий Фишера с двумя хвостами) рассчитывался в каждом скользящем окне по 50 КБ (с шагом 10 КБ). Средний, регион-кандидат в 80 кб с самой сильной ассоциацией. Линия регрессии (красная) и доверительные интервалы (серая) были рассчитаны с использованием линейной модели с уровнем достоверности 0,95. Внизу, гены в области кандидата в диплоидных пуммело. Коробки представляют гены; горизонтальная черная линия представляет межгенные районы; вертикальные линии показывают положения 5'-конца генов. Гены, аннотированные из генома гаплоидного пуммело, представлены в Дополнительный рисунок 28 ,

Для точного сопоставления полиэмбрионального локуса был проведен анализ локальной ассоциации с информацией о вариантах от генов, кодирующих белок в области 1,96 Мб, с использованием данных секвенирования генома из 108 вышеупомянутых образцов, включая 45 полиэмбриональных и 63 моноэмбриональных образцов ( Дополнительная таблица 23 ). Мы использовали значения P из точного критерия Фишера для измерения корреляции между изменением нуклеотидов и фенотипом ( Дополнительный Рис. 27 ), которые были скорректированы с поправкой на ложную скорость обнаружения (FDR) для множественного тестирования. Этот анализ локализовал локус полиэмбрионии в области размером ~ 80 т.п.н. на хромосоме 4, между 24,54 и 24,62 Мб, которая содержит 11 генов ( Рис. 4с а также Дополнительный Рис. 28 ). В соответствии с этим результатом популяционная дифференциация между полиэмбриональными и моноэмбриональными образцами была значительно выше для этого региона размером 80 т.п.н., чем для окружающих регионов ( Дополнительный Рис. 29 ). Неравновесное сцепление (LD) среди полиэмбриональных образцов было больше, чем LD среди моноэмбриональных образцов ( Дополнительный Рис. 29 ), что указывает на селекционную сигнатуру между моноэмбриональным и полиэмбриональным цитрусовыми.

Среди 11 кандидатов в гены Cg4g018910 и Cg4g018970 показали наибольшую связь с фенотипом полиэмбрионии ( Рис. 5а ). Анализ экспрессии всех генов-кандидатов показал, что Cg4g018970 был высоко экспрессирован в яйцеклетках и специфически экспрессирован в полиэмбриональных сортах цитрусовых, но не в моноэмбриональных сортах цитрусовых ( Рис. 5б, в а также Дополнительный Рис. 30 ). Cg4g018970 кодирует белок, содержащий домен RWP -RK, сходный с белком семейства Arabidopsis RKD, которые служат регуляторами генов, связанных с яйцеклеткой 31 , Таким образом, в дальнейшем мы будем ссылаться на Cg4g018970 как CitRWP . Выравнивание последовательностей CitRWP из полиэмбриональных и моноэмбриональных цитрусовых идентифицировало четыре SNP в последовательности гена и вставку миниатюрного TE-инвертированного повтора (MITE) в область промотора (g.24610316_24610317ins (203) в хромосоме 4 в ссылке на геном pummelo (MKYQ00000000)) ( Рис. 5г а также Дополнительный Рис. 31 ). Чтобы проверить, связан ли этот транспозон с локусом полиэмбрионии, мы провели скрининг 124 плодоносящих особей из сегрегирующей популяции 217 потомства, полученной из скрещенных мандаринов HB pummelo × Fairchild. Мы не обнаружили эту вставку MITE ни в одном из моноэмбрионального потомства ( n = 66). Напротив, мы обнаружили вставку MITE во всех полиэмбриональных потомствах ( n = 58) ( Дополнительный Рис. 32 ). Таким образом, мы заключаем, что эта вставка MITE связана с локусом полиэмбрионии. Затем мы использовали коллекцию зародышевой плазмы, содержащую 786 образцов цитрусовых, для независимой проверки этой ассоциации. В соответствии с нашими результатами мы обнаружили эту вставку MITE во всех полиэмбриональных образцах ( n = 213). Напротив, все моноэмбриональные образцы ( n = 573) не имеют этой конкретной вставки MITE ( Рис. 5e, f а также Дополнительная таблица 30 ).

Рисунок 5: Гены-кандидаты, связанные с полиэмбрионией цитрусовых.Рисунок 5: Гены-кандидаты, связанные с полиэмбрионией цитрусовых

( a ) Пчелиный теплоту и коробчатый график для ассоциированных SNP в 11 генах-кандидатах. Точки в разных цветах представляют связанные SNP в соответствующей последовательности гена. Боксы, средний и межквартильный размах; усы максимальные и минимальные значения. ( б ) Относительная экспрессия CitRWP, определенная с помощью qRT-PCR в различных тканях сладкого апельсина. Данные имеют среднее значение ± стандартное отклонение; n = 3 технических копии 2 объединенных образцов ткани. ( c ) qRT-ПЦР-подтверждение экспрессии CitRWP в яйцеклетках моноэмбриональных сортов (PML, pummelo; CTR, цитрон; CLM, мандарин клементин) и полиэмбриональных сортов (GRP, грейпфрут; LM, лимон; PK, ponkan). Данные имеют среднее значение ± стандартное отклонение; n = 3 технических копии 2 объединенных образцов ткани. ( d ) Принципиальная схема CitRWP . Звездочки обозначают позиции SNP, связанных с полиэмбрионией; треугольник указывает на вставку MITE; оранжевые прямоугольники указывают на экзоны. ( e ) Репрезентативное обнаружение вставок MITE на основе ПЦР в сортах цитрусовых. ( f ) ПЦР-анализ инсерции MITE в 786 цитрусовых образцах и сегрегирующей популяции F1, полученной из скрещивания HB pummelo (HB) × Fairchild mandarin (FC).

Транскриптом половых и ядерных эмбрионов из цитрусовых

Чтобы исследовать молекулярные процессы и гены, вовлеченные в половой и нуклеточный эмбриогенез в цитрусовых, мы сравнили данные RNA-seq, полученные из листьев, яйцеклеток, плодов и семян пуммело (половой тип) и сладкого апельсина (бесполый тип). Мы обнаружили, что 1637 и 1840 генов были высоко экспрессированы в яйцеклетках (в ≥2 раза выше, чем в других тканях) пуммело и сладкого апельсина соответственно ( Рис. 6а а также Дополнительные таблицы 31 а также 32 ). Мы обнаружили, что 853 из этих генов были высокоэкспрессированы как в пуммело, так и в сладком апельсине. Анализ генной онтологии (GO) показал, что гены, связанные с движением на основе микротрубочек, упаковкой ДНК, клеточным циклом, репликацией ДНК, митозом и активностью регулятора транскрипции, были перепредставлены среди генов, которые были высоко экспрессированы в яйцеклетках ( Дополнительная таблица 33 ). Гены, которые были высокоэкспрессированы в яйцеклетках сладкого апельсина, были значительно (P <0,05; FDR <0,05) обогащены почти теми же онтологиями генов, что и группа из 853 генов, которые были высоко экспрессированы в яйцеклетках как пуммело, так и сладкого апельсина, такие как регуляция транскрипции, митоза, ядерного деления и митотического клеточного цикла, которые способствуют клеточному делению ( Дополнительная таблица 34 ). Эти данные подчеркивают сходство транскриптомов нуклеточных и половых эмбрионов.

Рисунок 6: Сравнительный транскриптомный анализ моноэмбриональных и полиэмбриональных цитрусовых.Рисунок 6: Сравнительный транскриптомный анализ моноэмбриональных и полиэмбриональных цитрусовых

( а ) Тепловая карта генов, которые специфически экспрессируются в яйцеклетках как пуммело (моноэмбриония), так и сладкого апельсина (полиэмбриония). Для сравнительного анализа использовали листья, яйцеклетку, плодовые и семенные ткани из пуммело (нечетные числа) и сладкого апельсина (четные числа). ( б ) Тепловая карта генов со значительно отличающейся экспрессией в яйцеклетках моноэмбриональных (PML, pummelo; CTR, цитрон; CLM, клементин мандарин) и полиэмбриональных сортов (GRP, грейпфрут; LM, лимон; PK, ponkan). Данные получены из 2 копий растительной ткани. Нормализованные значения FPKM после масштабирования и центрирования показаны. ( c ) Модель для генов, которые участвуют в моноэмбрионии и полиэмбрионии, включая ген кандидата CitRWP (желтая звезда). Синие точки указывают на гены, высоко экспрессируемые в яйцеклетках и не демонстрирующие значительного различия в экспрессии между моноэмбриональными и полиэмбриональными сортами цитрусовых ( Дополнительные таблицы 36 а также 37 ). Красные точки указывают на гены, высоко экспрессированные в яйцеклетках полиэмбриональных сортов цитрусовых. М - материнская клетка мегаспоры; ES, эмбриональный мешок; N, клетка инициации нуклеарного эмбриона.

Для выявления генов, которые дифференциально экспрессируются между полиэмбрионией и моноэмбрионией, был проведен сравнительный транскриптомный анализ на семяпочках из трех пар моноэмбриональных и полиэмбриональных сортов цитрусовых (пуммело-грейпфрут, цитрон-лимон, клементин-понкан) на ключевой стадии эмбриона ядер инициация (т. е. за 3 дня до антаза) 14 , 15 , Учитывая генетические различия между каждой парой сортов цитрусовых, мы провели парное сравнение данных трех пар RNA-seq. Среди 2624 генов, которые были преимущественно экспрессированы в яйцеклетках пуммело и сладкого апельсина, 29 показали заметно разные (в 2 раза) уровни экспрессии между каждой парой моноэмбриональных и полиэмбриональных сортов ( Рис. 6б а также Дополнительная таблица 35 ). Аннотации этих генов и анализ гомологичных последовательностей Arabidopsis показали, что 11 из 29 генов кодируют белки с неизвестной функцией. Почти половина оставшихся генов были связаны с биологическими процессами реакции на стресс ( RNS1, ATSOD1, Cg4g011120 и Cg9g004560 ) и окисления ( ATBBE18 и Cg3g004030 ). Три дополнительных гена ( EDA24, AGL2 и ACR4 ) способствуют развитию цветов и эмбрионов у арабидопсиса и других растений. 32 , 33 , 34 , Эти гены экспрессируются в яйцеклетках как моноэмбриональных, так и полиэмбриональных сортов и экспрессируются на значительно более высоких уровнях у полиэмбриональных сортов. CitRWP демонстрирует сходную тенденцию экспрессии у полиэмбриональных сортов, что согласуется с нашим выводом из генетического анализа, что CitRWP является ключевым кандидатом-геном, контролирующим полиэмбрионию ( Рис. 6с а также Дополнительные таблицы 36 а также 37 ).

Похожие

Характеристика кислорода и серы
... ислород и сера являются химическими элементами, относящимися к 16-й группе периодической таблицы. По старой номенклатуре: VIA. Эта группа от имени первого элемента называется аэробикой. Помимо кислорода и серы, упомянутых выше, он также включает селен (Se), теллур (Te) и полоний (Po). все аэробный он характеризуется электронной конфигурацией ns2 np4. OXYGEN Кислород - это химический элемент,
Путь к вершине поисковой системы
... изации сайтов, тут нечего менять на мелкие. Здесь подсчитываются конкретные действия, предпочтительно проводимые параллельно Цифровые маркетологи сегодня сталкиваются с реальной дилеммой - какие стратегии выбрать для улучшения трафика в результатах поиска - построение ссылок или контент-маркетинг.
Подвесные пружины как элемент системы привода
KYB Примеры пружин подвески из предложения KYB Пружины подвески являются одним из важнейших компонентов шасси автомобиля и оказывают решающее влияние на безопасность и комфорт вождения. Действие аккумулирования энергии пружинной получается при движении автомобиля
Николета дает гламурный взгляд на выпускной
Больше из категории Николета Лозанова решила показать, что у нее доброе сердце. Жена Валерия Божинова хочет предложить звездную ночь на одном из выпускных вечеров, который будет балом в 2013 году. «Ты помнишь свой выпускной, я думаю, что это самый особенный день для каждой девочки-подростка, и я думаю, что у меня есть слишком много вещей, которые могут быть ценными для других и принести улыбку и счастье ... по крайней мере, на одну ночь ... Не наслаждайтесь
Трудно представить, что в мире так много видов
Задумывались ли вы, сколько видов растений и животных живут на нашей планете? Мы пытались ответить на этот вопрос. Только 6 500 из них были описаны в Польше сегодня. виды. В мире насчитывалось
Полиэмбрионы в неапомиктичных цитрусовых генотипах
... ия История вопроса и цели Случайный эмбрион из клеток nucellar является механизмом, приводящим к апомиксису у Citrus sp. Тем не менее, единичные случаи полиэмбрионии были зарегистрированы в неапомиктичных генотипах вследствие 2х × 4х гибридизации и культивирования in vitro изолированных ядер. Происхождение растений в результате вышеупомянутых процессов остается неясным. методы Генетическая структура (плоидность и аллельное строение
Ferrari и Mercedes имеют свою версию системы регулировки высоты подвески
... изобретение инженеров из Enstone, но сегодня команды Ferrari и Mercedes работают над аналогичной системой. Исследования в этом направлении в прошлом проводились Red Bull, но проект должен был завершиться в 2010 году.
27 февраля в Житомире встречали лидеров политической партии «Основа» Андрея Николаенко, Сергей Тарута и Яросл...
27 февраля в Житомире встречали лидеров политической партии «Основа» Андрея Николаенко, Сергей Тарута и Ярослава Арсирия, которые прибыли в город в рамках регионального тура партии. Лидеры «Основы» встретились с работниками и руководством завода «АТЕМ» и научно-производственного предприятия «Промекс», представили голову Житомирского областного отделения партии Тамилу Ткачук, а также представили разработанную специалистами доктрину устойчивого развития «Украина-2030» и мобильное приложение
Женская бизнес-идея: основа индустрии туризма
Вы отправляетесь с маленьким ребенком в путешествие, и везде есть лестницы без пандусов, пешеходные маршруты, непригодные для троллейбусов, места для еды без места, где можно поменять ребенка. Такую реальность неоднократно встречали родители. Насколько проще было бы, если бы мы знали, где находятся маршруты, приспособленные для путешествий с ребенком.
Фотогальванические установки: в сети или вне сети?
Ответ эксперта: Фотоэлектрические установки можно разделить на два основных типа: интегрированные с электрической сетью - в сети и работающие в отдельной сети - вне сети. Сетевые системы Сетевые системы чаще всего используются в домах, подключенных к электросети. Система состоит из фотоэлектрических панелей , инвертора (инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный ток, сетевое напряжение 230 В, частоту 50 Гц), измерителей
Рекламные возможности Facebook Реклама только на мобильных
... и. Использование смартфонов стало настолько распространенным, что нельзя недооценивать их потенциал. Веб-сайт, который не адаптируется к меньшему экрану или не имеет мобильной версии, немного похож на телефонную будку - на нем вы сделаете сувенирную фотографию, но не будете звонить, поэтому вам все равно придется использовать другое оборудование. Как и в случае с рекламой, пользователь с меньшей вероятностью перейдет из объявления, которое не имеет никаких преимуществ и не выглядит привлекательным.

Комментарии

Вы разрабатываете системы испытаний, которые настолько хороши, что игроки планируют свою неделю вокруг них?
Вы разрабатываете системы испытаний, которые настолько хороши, что игроки планируют свою неделю вокруг них? Вы уже разработали следующую Battle Royale? Вы всегда в числе первых, кто находит Xûr? Это было бы чем-то новым для компании, чье предыдущее резюме включает в себя в основном однопользовательские повествовательные игры, такие как Max Payne, Quantum Break и Alan Wake. Приложения открыты до января, поэтому, что бы там ни было, кроме Alan Wake 2, игра
2. Почему губок считают одними из самых примитивных многоклеточных животных?
2. Почему губок считают одними из самых примитивных многоклеточных животных? 3. Какую роль играют губки в жизни водоемов? 4. Какова роль губок в жизни человека? Охарактеризуйте процессы жизнедеятельности губки бодяги (работа в группах) по плану: питание, дыхание, выделение, движение. Посудите! Что общего и отличного между одноклеточными твариноподибних организмами и губками? Подводный мир настолько разнообразен и уникален,
Как развиваются бинарные системы с этими объектами и как часто они сталкиваются?
Как развиваются бинарные системы с этими объектами и как часто они сталкиваются? Являются ли эти системы источником наблюдаемых, но таинственных коротких гамма-всплесков, которые мы часто видим? (LIGO уже внесла свой вклад в ответ на этот вопрос! Наше обнаружение сталкивающихся нейтронных звезд в августе 2017 года предоставило четкие доказательства того, что, по крайней мере, некоторые короткие гамма-всплески, на самом деле, вызваны сталкивающимися нейтронными звездами.) Насколько
Стоит задать вопрос: какие ссылки можно назвать ценными, то есть те, которые позиционируют сайт на самом верху поисковой системы?
Стоит задать вопрос: какие ссылки можно назвать ценными, то есть те, которые позиционируют сайт на самом верху поисковой системы? Конечно, естественные ссылки, которые возникают в сети, когда пользователи переходят на наш сайт, будут наиболее желательными. По словам Петра Михалака, стоит попытаться получить такие ссылки, среди прочего от партнеров компании или поставщиков. Это также платит за установление контакта с местными СМИ, которые могут быть полезны при позиционировании на местах.
Почему же тогда максимальная длина волны имеет тенденцию смещаться в сторону длинноволновой области при увеличении размера сопряженной системы?
Почему же тогда максимальная длина волны имеет тенденцию смещаться в сторону длинноволновой области при увеличении размера сопряженной системы? Давайте рассмотрим связь между энергией света и движением электронов. Свет проявляет свойства как волн, так и частиц (фотоны). Энергия одного фотона выражается в виде hc / λ, где h - постоянная Планка, c - скорость света, а λ - длина волны. Поглощение в ультрафиолетовой
Что дает страхование груза?
Что дает страхование груза? Дешевый курьер в Германию Дешевый курьер в США
Больше, чем лист технических характеристик, что дает Xperia Z3 использовать?
Больше, чем лист технических характеристик, что дает Xperia Z3 использовать? Какая дерзость! Одним из сильных маркеров Xperia, несомненно, является дизайн. Трезвый, улучшающий, Xperia Z - это прежде всего красивые объекты. Если мы всегда
Задумывались ли вы, сколько видов растений и животных живут на нашей планете?
Задумывались ли вы, сколько видов растений и животных живут на нашей планете? Мы пытались ответить на этот вопрос. Только 6 500 из них были описаны в Польше сегодня. виды. В мире насчитывалось более 300 000 из них. видов, а может быть, даже 1,5 миллиона из них. Принимая это во внимание, стоит задуматься о том, насколько велико биоразнообразие на нашей планете, и можем ли мы это узнать? Другими словами: сколько видов на нашей планете? Нет однозначного
Что отличает их от других экзотических видов?
Что отличает их от других экзотических видов? Происхождение дерева Массарандуба классифицируется как экзотическое дерево. Его латинское название - Manilkara spp. Древесина происходит из семейства Sapotaceae из Южной Америки, в основном встречается в районах Бразилии, Венесуэлы, Колумбии и Перу. Характеристики древесины
Какие эффекты это дает?
Какие эффекты это дает? Стоит ознакомиться с отчетами, опубликованными в Интернете или в научных публикациях родителей, дети которых использовали эту терапию. Например, мать ученика-аутиста пишет в своем блоге: Ада «Он не говорит и не понимает, чего он хочет от меня. Миа с автостимуляцией, не грузит, не хочет, чтобы его учили, скудны, схематизмы и многие другие аутистические особенности. Интеллектуально быть на уровне паромизированного ребенка. После 2 лет терапии Ада не отличается от своих
Если у вас есть доступ к проектору или Smartboard, почему бы не объединить аудио и визуальное представление?
Если у вас есть доступ к проектору или Smartboard, почему бы не объединить аудио и визуальное представление? Студенты, конечно, поймут, что YouTube может стать отличным ресурсом для домашнего обучения, если они захотят найти больше песен от тех же исполнителей. Так что же это за простые немецкие песни? Вы не можете ошибиться с этими 5 простыми немецкими песнями 1. «Да Да Да» Трио

Фотогальванические установки: в сети или вне сети?
Вы разрабатываете системы испытаний, которые настолько хороши, что игроки планируют свою неделю вокруг них?
Вы уже разработали следующую Battle Royale?
Вы всегда в числе первых, кто находит Xûr?
2. Почему губок считают одними из самых примитивных многоклеточных животных?
2. Почему губок считают одними из самых примитивных многоклеточных животных?
3. Какую роль играют губки в жизни водоемов?
4. Какова роль губок в жизни человека?
Что общего и отличного между одноклеточными твариноподибних организмами и губками?
Как развиваются бинарные системы с этими объектами и как часто они сталкиваются?
Где купить автомобильный держатель iphone 4

К сожалению, в свое время я не получил никакого образования - закончил 9 классов и все. Поэтому мне не оставалось ничего, как найти работу без образования, и устроился таксистом. Сразу же мне понадобился

Тур по Украине

В последнее время, люди выезжая отдыхать в отпусках, стараются не просто полежать в комфортной гостинице, или на теплом песке, а как можно сильнее слиться с природой, ощутить ее дух и набраться ее

Где купить бленду для фотоаппарата

Я себе заказывал здесь бленду вот для фотоаппарата, заказывал бленду EW-60C для Canon EF-S 18-55mm f/3. 5-5. 6, материал у нее пластик,

    © Беляев М.И., "МИЛОГИЯ"
           Сайт ЯВЛЯЕТСЯ ТВОРЧЕСКОЙ МАСТЕРСКОЙ АВТОРА, открытой для всех посетителей. Убедительная просьба сообщать  о всех замеченных ошибках, некорректных формулировках.
          Книги " Основы милогии ", " Милогия " могут  быть высланы в Ваш адрес наложенным платежом,
e-mail: [email protected]