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Triángulo de U

El diagrama en forma de "triángulo de U" muestra las relaciones genéticas entre seis especies del género Brassica . Los cromosomas de cada uno de los genomas A, B y C están repr...

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Triángulo de U
El diagrama en forma de "triángulo de U" muestra las relaciones genéticas entre seis especies del género Brassica . Los cromosomas de cada uno de los genomas A, B y C están representados por diferentes colores.

El triángulo de U ( / uː / OO ) es una teoría sobre la evolución y las relaciones entre los seis miembros más conocidos del género vegetal Brassica . La teoría postula que los genomas de tres especies diploides ancestrales de Brassica se combinaron para crear tres especies tetraploides comunes de hortalizas y cultivos oleaginosos . [ 1 ] Esto ha sido confirmado mediante estudios de ADN y proteínas. [ 2 ]

La teoría se resume en un diagrama triangular que muestra los tres genomas ancestrales, denominados AA, BB y CC, en los vértices del triángulo, y los tres derivados, denominados AABB, AACC y BBCC, a lo largo de sus lados.

La teoría fue publicada por primera vez en 1935 por Woo Jang-choon , [ 3 ] un botánico coreano - japonés (que escribía bajo el nombre japonizado "U Nagaharu"). [ 4 ] Woo creó híbridos sintéticos entre las especies diploides y tetraploides y examinó cómo se emparejaban los cromosomas en los triploides resultantes.

La teoría de Woo

Las seis especies son

El código en la columna "Chr.count" especifica el número total de cromosomas en cada célula somática y cómo se relaciona con el número n de cromosomas en cada conjunto de genoma completo (que también es el número que se encuentra en el polen o el óvulo ), y el número x de cromosomas en cada genoma componente. Por ejemplo, cada célula somática de la especie tetraploide Brassica napus , con etiquetas de letras AACC y recuento "2 n =4 x =38", contiene dos copias del genoma A, cada una con 10 cromosomas, y dos copias del genoma C, cada una con 9 cromosomas, lo que da un total de 38 cromosomas. Esto representa dos conjuntos de genoma completos (uno A y uno C), de ahí "2 n =38", que significa " n =19" (el número de cromosomas en cada gameto ). También son cuatro genomas componentes (dos A y dos C), de ahí "4 x =38". [ 2 ]

Las tres especies diploides existen en la naturaleza, pero pueden cruzarse fácilmente debido a su estrecha relación. Este cruzamiento interespecífico permitió la creación de tres nuevas especies de Brassica tetraploide . [ 3 ] (Sin embargo, los críticos consideran que la separación geológica es demasiado grande). Se dice que estas son alotetraploides (contienen cuatro genomas de dos o más especies diferentes); más específicamente, anfidiploides (con dos genomas de cada una de dos especies diploides). [ 2 ]

Relaciones adicionales

El marco propuesto por Woo, aunque respaldado por estudios modernos, deja preguntas abiertas sobre el momento y el lugar de la hibridación y qué especie es el progenitor materno o paterno. Se data que B. napus (AACC) se originó hace unos 8000 [ 5 ] o 38000–51000 [ 6 ] años. La parte homóloga de sus cromosomas constituyentes se ha cruzado en muchos cultivares. [ 5 ] Se estima que B. juncea (AABB) se originó hace 39000–55000 años. [ 6 ] A partir de 2020, la investigación sobre genomas de orgánulos muestra que B. nigra (BB) es probablemente la "madre" de B. carinata (BBCC) y que B. rapa (AA) probablemente fue la madre de B. juncea . La situación con B. napus (AACC) es más compleja: algunos especímenes tienen un genoma organelar similar al de rapa , mientras que el resto indica una planta materna antigua no identificada. [ 2 ]

Los datos de estudios moleculares indican que las tres especies diploides son en sí mismas paleohexaploides . [ 7 ] [ 8 ]

especies alohexaploides

En 2011 y 2018, se crearon nuevos alohexaploides (AABBCC) ubicados en el "centro" del triángulo de U por diferentes medios, [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] por ejemplo, cruzando B. rapa (AA) con B. carinata (BBCC), o B. nigra (BB) con B. napus (AACC), o B. oleracea (CC) con B. juncea (AABB), seguido de la duplicación cromosómica de la descendencia triploide (ABC) para generar descendencia haploide duplicada (AABBCC). [ 11 ]

Además, en 2020 se crearon dos híbridos intergenéricos alohexaploides estables (AABBSS) entre la mostaza india ( B. juncea , AABB) y la mostaza blanca ( Sinapis alba , SS) mediante fusión de protoplastos . [ 12 ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Jules, Janick (2009). Plant Breeding Reviews . Vol. 31. Wiley. p. 56. ISBN 978-0-470-38762-7.
  2. ^ a b c d Xue, JY; Wang, Y; Chen, M; Dong, S; Shao, ZQ; Liu, Y (2020). " Herencia materna del triángulo de U y proceso evolutivo de los genomas mitocondriales de Brassica " . Frontiers in Plant Science . 11 805. Bibcode : 2020FrPS...11..805X . doi : 10.3389/fpls.2020.00805 . PMC 7303332. PMID 32595682. Los análisis genómicos comparativos pueden asignar los subgenomas de los alotetraploides, B. juncea y B. napus, con sus taxones parentales diploides, y los resultados coincidieron con el triángulo de U (Chalhoub et al., 2014; Yang et al., 2016a). [...]  
  3. ^ a b Nagaharu U (1935). "Análisis del genoma en Brassica con especial referencia a la formación experimental de B. napus y su peculiar modo de fertilización". Japan. J. Bot . 7 : 389–452 .
  4. ^ "인터넷 과학신문 사이언스 타임즈" (en coreano). Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007.
  5. ^ a b Chalhoub, B; Denoeud, F; Liu, S; Parkin, IA; Tang, H; Wang, X; Chiquet, J; Belcram, H; Tong, C; Samans, B; Correa, M; Da Silva, C; Sólo, J; Falentin, C; Koh, CS; Le Clainche, yo; Bernardo, M; Bento, P; Noël, B; Labadie, K; Alberti, A; Carlos, M; Arnaud, D; Guo, H; Daviaud, C; Alamery, S; Jabbari, K; Zhao, M; Bordeadora, PP; Chelaifa, H; Tack, D; Lassalle, G; Mestiri, yo; Schnel, N; Le Paslier, MC; Ventilador, G; Renault, V; Bayer, PE; Golicz, AA; Manoli, S; Lee, TH; Este, VH; Chalabi, S; Hu, Q; ventilador, C; Tollenaere, R; Lu, Y; Battail, C; Shen, J; Sidebottom, CH; Wang, X; Canaguier, A; Chauveau, A; Bérard, A; Deniot, G; Guan, M; Liu, Z; Sun, F; Lim, YP; Lyons, E; Town, CD; Bancroft, I; Wang, X; Meng, J; Ma, J; Pires, JC; King, GJ; Brunel, D; Delourme, R; Renard, M; Aury, JM; Adams, KL; Batley, J; Snowdon, RJ; Tost, J; Edwards, D; Zhou, Y; Hua, W; Sharpe, AG; Paterson, AH; Guan, C; Wincker, P (22 de agosto de 2014). "Genética vegetal. Evolución temprana de alopoliploidía en el genoma de la oleaginosa Brassica napus post-neolítica" . Science . 345 (6199): 950– 3. doi : 10.1126/science.1253435 . PMID 25146293 . S2CID 206556986 .  
  6. ^ a b Yang, J; Liu, D; Wang, X; Ji, C; Cheng, F; Liu, B; Hu, Z; Chen, S; Pental, D; Ju, Y; Yao, P; Li, X; Xie, K; Zhang, J; Wang, J; Liu, F; Ma, W; Shopan, J; Zheng, H; Mackenzie, SA; Zhang, M (octubre de 2016). "La secuencia del genoma de Brassica juncea alopoliploide y el análisis de la expresión diferencial de genes homólogos que influye en la selección" . Nature Genetics . 48 (10): 1225–32 . doi : 10.1038/ng.3657 . PMID 27595476 . 
  7. ^ Martin A. Lysak; Kwok Cheung; Michaela Kitschke y Petr Bu (octubre de 2007). "Los bloques cromosómicos ancestrales se triplican en especies de Brassiceae con número de cromosomas y tamaño del genoma variables" ( PDF) . Plant Physiology . 145 (2): 402–10 . doi : 10.1104/pp.107.104380 . PMC 2048728. PMID 17720758. Recuperado el 22 de agosto de 2010 .  
  8. ^ Murat, Florent; Louis, Alexandra; Maumus, Florian; Armero, Alix; Cooke, Richard; Quesneville, Hadi; Crollius, Hugues Roest; Salse, Jerome (diciembre de 2015). "Comprender la evolución de Brassicaceae a través de la reconstrucción del genoma ancestral" . Genome Biology . 16 (1): 262. doi : 10.1186/s13059-015-0814-y . PMC 4675067. PMID 26653025 .  
  9. ^ Chen, Sheng; Nelson, Mateo N.; Chèvre, Anne-Marie; Jenczewski, Eric; Li, Zaiyun; Mason, Annaliese S.; Meng, Jinling; Plummer, Julie A.; Pradhan, Aneeta; Siddique, Kadambot HM; Snowdon, Rod J.; Yan, Guijun; Zhou, Weijun; Cowling, Wallace A. (1 de noviembre de 2011). "Puentes trigenómicos para la mejora de Brassica". Reseñas críticas en ciencias vegetales . 30 (6): 524– 547. Código bibliográfico : 2011CRvPS..30..524C . doi : 10.1080/07352689.2011.615700 . ISSN 0735-2689 . S2CID 84504896 .  
  10. ^ Yang, Su; Chen, Sheng; Zhang, Kangni; Li, Lan; Yin, Yuling; Gill, Rafaqat A.; Yan, Guijun; Meng, Jinling; Cowling, Wallace A.; Zhou, Weijun (2018-08-28). "Un mapa genético de alta densidad de una población de haploides duplicados de Brassica alohexaploide revela loci de rasgos cuantitativos para la viabilidad y fertilidad del polen" . Frontiers in Plant Science . 9 1161. Bibcode : 2018FrPS....9.1161Y . doi : 10.3389 / fpls.2018.01161 . ISSN 1664-462X . PMC 6123574. PMID 30210508 .   
  11. ^ a b Gaebelein, Roman; Mason, Annaliese S. (2018-09-03). "Alohexaploides en el género Brassica". Critical Reviews in Plant Sciences . 37 (5): 422– 437. Bibcode : 2018CRvPS..37..422G . doi : 10.1080/07352689.2018.1517143 . ISSN 0735-2689 . S2CID 91439428 .  
  12. ^ Kumari P, Singh KP, Kumar S, Yadava DK (2020). "Desarrollo de una Brassica alohexaploide estable de semillas amarillas mediante hibridación somática intergenérica con un alto grado de fertilidad y resistencia a Sclerotinia sclerotiorum" . Front Plant Sci . 11 575591. Bibcode : 2020FrPS...1175591K . doi : 10.3389/fpls.2020.575591 . PMC 7732669. PMID 33329636 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
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