Comparative analysis of mitochondrial genomes between the hau cytoplasmic male sterility (CMS) line and its iso-nuclear maintainer line in Brassica juncea to reveal the origin of the CMS-associated gene orf288
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Cytoplasmic male sterility (CMS) is not only important for exploiting heterosis in crop plants, but also as a model for investigating nuclear-cytoplasmic interaction. CMS may be caused by mutations, rearrangement or recombination in the mitochondrial genome. Understanding the mitochondrial genome is often the first and key step in unraveling the molecular and genetic basis of CMS in plants. Comparative analysis of the mitochondrial genome of the hau CMS line and its maintainer line in B. juneca (Brassica juncea) may help show the origin of the CMS-associated gene orf288. RESULTS: Through next-generation sequencing, the B. juncea hau CMS mitochondrial genome was assembled into a single, circular-mapping molecule that is 247,903 bp in size and 45.08% in GC content. In addition to the CMS associated gene orf288, the genome contains 35 protein-encoding genes, 3 rRNAs, 25 tRNA genes and 29 ORFs of unknown function. The mitochondrial genome sizes of the maintainer line and another normal type line "J163-4" are both 219,863 bp and with GC content at 45.23%. The maintainer line has 36 genes with protein products, 3 rRNAs, 22 tRNA genes and 31 unidentified ORFs. Comparative analysis the mitochondrial genomes of the hau CMS line and its maintainer line allowed us to develop specific markers to separate the two lines at the seedling stage. We also confirmed that different mitotypes coexist substoichiometrically in hau CMS lines and its maintainer lines in B. juncea. The number of repeats larger than 100 bp in the hau CMS line (16 repeats) are nearly twice of those found in the maintainer line (9 repeats). Phylogenetic analysis of the CMS-associated gene orf288 and four other homologous sequences in Brassicaceae show that orf288 was clearly different from orf263 in Brassica tournefortii despite of strong similarity. CONCLUSION: The hau CMS mitochondrial genome was highly rearranged when compared with its iso-nuclear maintainer line mitochondrial genome. This study may be useful for studying the mechanism of natural CMS in B. juncea, performing comparative analysis on sequenced mitochondrial genomes in Brassicas, and uncovering the origin of the hau CMS mitotype and structural and evolutionary differences between different mitotypes.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».