Полная последовательность хлоропластного генома Vitis vinifera ‘Красностоп Золотовский’, автохтонного сорта из долины Дона

УДК 582.783.2+575.113(282.247.36)

  • Федор Сергеевич Шарко Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» https://orcid.org/0000-0002-1189-5597 Email: fedosic@gmail.com
  • Кристина Олеговна Петрова Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» https://orcid.org/0000-0003-1909-2171 Email: petrova_ko@nrcki.ru
  • Николай Вячеславович Молчанов Общероссийская общественная организация «Русское географическое общество» https://orcid.org/0009-0002-2066-7665 Email: dimitri.kovalev@gmail.com
  • Максим Владимирович Патрушев Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» https://orcid.org/0000-0002-4748-9283 Email: me@maxpatrushev.ru
  • Дмитрий Юрьевич Федосов Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» https://orcid.org/0000-0002-6833-9233 Email: fedosov_dy@nrcki.ru
  • Степан Владимирович Тощаков Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» https://orcid.org/0000-0001-7549-3450 Email: stepan.toshchakov@gmail.com
Ключевые слова: аннотация генома, де ново, сборка, сорта винограда, филогенетический анализ

Аннотация

Данные о ДНК-последовательностях полных хлоропластных геномов расширяют наше представление о разнообразии растений и способствуют пониманию эволюционных взаимоотношений между видами. Сборка de novo и аннотация геномов хлоропластов растений затруднены из-за большого количества повторов и небольшого количества хлоропластных последовательностей ДНК растений в международных базах данных. Разработка платформ для секвенирования с длинными чтениями, таких как PacBio и Oxford Nanopore, а также специализированных ассемблеров упрощает процесс сборки и аннотирования больших кольцевых молекул. В данной работе приводится полный геном хлоропласта автохтонного сорта винограда Vitis vinifera ‘Красностоп Золотовский’ из долины Дона, полученный de novo методом гибридной сборки с использованием коротких и длинных чтений ДНК. Кольцевой геном хлоропласта имеет длину 160927 пар оснований с соотношением GC 37,38 %. Геном состоит из четырех субрегионов: большой области с одной копией (LSC) длиной 71946 п. н., небольшой области с одной копией (SSC) длиной 36273 п. н. и двух областей инвертированных повторов (IR) длиной 26354 п. н. каждая. Хлоропластный геном сорта V. vinifera ‘Красностоп Золотовский’ содержит 129 генов, в том числе 84 гена, кодирующих белки, 8 генов рРНК и 37 генов тРНК. Также проведён филогенетический анализ на основе всех имеющихся в базах данных полных последовательностей хлоропластных геномов винограда, который показал, что V. vinifera ‘Красностоп Золотовский’ не имеет прямого происхождения ни от одного европейского сорта.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Литература

Arroyo-García R., Ruiz-García L., Bolling L., Ocete R., López M. A., Arnold C., et al. 2006. Multiple origins of cultivated grapevine (Vitis vinifera L. ssp. sativa) based on chloroplast DNA polymorphisms. Molec. Ecol. 15(12): 3707–3714. DOI: 10.1111/j.1365-294X.2006.03049.x
Ballas M. 1877. Essay on Winemaking in Russia (The Caucasus and Crimea). Historical and Statistics Collection on Winemaking 1: 137–138.
Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A., Dvorkin M., Kulikov A., et al. 2012. SPAdes: A new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. J. Computat. Biol. 19(5): 455 477. DOI: 10.1089/cmb.2012.0021
Chen S., Zhou Y., Chen Y., Gu J. 2018. Fastp: An ultra-fast all-in-one FASTQ preprocessor. Bioinformatics 34(17): i884–i890. DOI: 10.1093/bioinformatics/bty560
Fedosov D. Y., Korzhenkov A. A., Petrova K. O., Sapsay A. O., Sharko F. S., Toshchakov S. V., Kolosova A. A., Bakhmutova E. D., Patrushev M. V. 2021. SNP-based analysis reveals authenticity and genetic similarity of Russian indigenous Vitis vinifera grape cultivars. Plants 10(12): 1–12. DOI: 10.3390/plants10122696
Greiner S., Lehwark P., Bock R. 2019. OrganellarGenomeDRAW (OGDRAW) Version 1.3.1: Expanded toolkit for the graphical visualization of organellar genomes. Nucl. Acids Res. 47(W1): W59–W64. DOI: 10.1093/nar/gkz238
Guo L., Guo S., Wang C., Guo D. 2020a. The complete chloroplast genome sequence of Vitis vinifera ‘Feng Zao’. Mitochondrial DNA Part B 5(2):1789–1790. DOI: 10.1080/23802359.2020.1749167
Guo L., Wang C., Guo S., Guo D. 2020b. The complete chloroplast genome sequence of Vitis vinifera ‘Kyoho’. Mitochondrial DNA Part B 5(2): 1787–1788. DOI: 10.1080/23802359.2020.1749166
Jansen R., Kaittanis C., Saski C., Lee S., Tomkins J., Alverson A., Daniell H. 2006. Phylogenetic analyses of Vitis (Vitaceae) based on complete chloroplast genome sequences: Effects of taxon sampling and phylogenetic methods on resolving relationships among Rosids. BMC Evolutionary Biology 6(April): 32. DOI: 10.1186/1471-2148-6-32
Katoh K., Rozewicki J., Yamada K. 2019. MAFFT online service: Multiple sequence alignment, interactive sequence choice and visualization. Briefings in Bioinformatics 20(4): bbx108. DOI: 10.1093/bib/bbx108
Labagnara T., Bergamini C., Caputo A., Cirigliano P. 2018. Vitis vinifera L. germplasm diversity: A genetic and ampelometric study in ancient vineyards in the South of Basilicata region (Italy). VITIS – Journal of Grapevine Research 57: 1–8 DOI: 10.5073/vitis.2018.57.1-8
Letunic I., Bork P. 2019. Interactive tree of Life (ITOL) v4: Recent updates and new developments. Nucl. Acids Res. 47(W1): W256–W259. DOI: 10.1093/nar/gkz239
Pipia I., Roma L., Tabidze V. 2019. Annotation of whole-plastid genomes of wild grapes (Vitis vinifera subsp. sylvestris) from the South Caucasus, Europe and the Mediterranean Basin. Acta Hort. 1248(August): 235–240. DOI: 10.17660/ActaHortic.2019.1248.34
Robinson J., Harding J., Vouillamoz J. 2013. Wine grapes: a complete guide to 1,368 vine varieties, including their origins and flavours. Penguin UK. DOI: 10.1017/jwe.2013.9
Sandra Lo Piccolo 2012. A simple and rapid DNA extraction method from leaves of grapevine suitable for polymerase chain reaction analysis. African J. Biotechnol. 11(45): 10305–10309. DOI: 10.5897/AJB11.3023
Sharko F., Gladysheva-Azgari M., Tsygankova S., Mitrofanova I., Boulygina E., Slobodova N., Smykov A., Rastorguev S., Nedoluzhko A. 2021. The complete chloroplast genome sequence of cultivated Prunus persica cv. ‘Sovetskiy’. Mitochondrial DNA. Part B, Resources 6(10): 2882–2883. DOI: 10.1080/23802359.2021.1972861
Stamatakis A. 2015. Using RAxML to infer phylogenies. Current Protocols in Bioinformatics 51(September): 6.14.1-6.14.14. DOI: 10.1002/0471250953.bi0614s51
Wen J., Harris A., Kalburgi Y., Zhang N., Xu Y., Zheng W., Ickert-Bond S., Johnson G., Zimmer E. 2018. Chloroplast phylogenomics of the New World grape species (Vitis, Vitaceae). J. Syst. Evol. 56(4): 297–308. DOI: 10.1111/jse.12447
Wu Y., Zhang W., Song S., Xu W., Zhang C., Ma C., Wang L., Wang S. 2020. Evolution of volatile compounds during the development of Muscat grape ‘Shine Muscat’ (Vitis labrusca × V. vinifera). Food Chemistry 309(March): 125778. DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.125778
Zhang L., Guo D., Liu M., Dou F., Ren Y., Li D., et al. 2021. The complete chloroplast genome sequence of Vitis vinifera × Vitis labrusca ‘Shenhua’. Mitochondrial DNA. Part B, Resources 6(1): 166–167. DOI: 10.1080/23802359.2020.1855605
Опубликован
2024-05-16
Как цитировать
Шарко Ф. С., Петрова К. О., Молчанов Н. В., Патрушев М. В., Федосов Д. Ю., Тощаков С. В. Полная последовательность хлоропластного генома Vitis vinifera ‘Красностоп Золотовский’, автохтонного сорта из долины Дона // Turczaninowia, 2024. Т. 27, № 1. С. 124-129. URL: http://turczaninowia.asu.ru/article/view/15206.
Раздел
Научные статьи