Интрогрессивно-межвидовой комплекс Musa basjoo sensu lato: результаты изучения генетического разнообразия методами молекулярной филогении
Аннотация
В этой статье мы сравниваем филогенетическое положение различных образцов японского банана (Musa basjoo), происходящих из оранжерей Ботанического сада БИН РАН и из городского сада Киото, с помощью анализа маркерных последовательностей ITS1–гена 5.8S рРНК–ITS2 и trnL–trnF. Образцы M. basjoo, выращиваемые в Ботаническом саду Петра Великого, происходят из Китая и имеют некоторые морфологические отличия от типичных японских. Кроме того, в наше исследование были добавлены нуклеотидные последовательности видов рода из международной базы данных GenBank. По результатам анализа последовательностей ITS образцы M. basjoo формируют единую кладу с M. itinerans и M. tonkinensis, соответствующую подсекции в секции Musa. При этом M. basjoo из Ботанического сада БИН РАН отличается по первичной последовательности ITS1–гена 5.8S рРНК–ITS2 от японского, образуя кладу, невысоко поддержанную с M. tonkinensis. Два образца M. basjoo, собранные в Китае, чьи последовательности взяты из базы данных, попадают в отдельную субкладу внутри клады M. basjoo, возможно, являясь и особым видом из этой группы родства. По хлоропластным последовательностям trnL–trnFбольшинство образцов M. basjoo также попадают в единую кладу с M. itinerans. Однако один образец M. basjoo из базы данных GenBankмонофилетичен с M. acuminata и принадлежит к другой кладе. Отмечено, что группа родства M. basjoo представляет собой сложный гибридный комплекс, в котором имеются растения, различающиеся по составу материнского генома.
Скачивания
Metrics
Литература
Boonruangrod R., Fluch S., Burg K. 2009. Elucidation of origin of the present day hybrid banana cultivars using the 5’ETS rDNA sequence information. Mol. Breeding 24: 77–91. DOI: 10.1007/s11032-009-9273-z
Carreel F., Fauré S., González de L. D., Lagoda P. J. L., Perrier X., Bakry F., Du-Montcel H. T., Lanaud C., Horry J. P. 1994. Evaluation of the genetic diversity in diploid bananas (Musa sp.). Genet. Sel. Evol. 26 (Suppl 1): 125–136.
Cheesman E. E. 1947. Classification of the bananas II. Kew. Bull. 2(2): 106–117. DOI: 10.2307/4109207
Cheesman E. E. 1948. Classification of the bananas III. Kew. Bull. 3(3): 323–328. DOI: 10.2307/4108835
Chen J.-H., Huang C.-L., Lai Y.-L., Chang C.-T., Liao P.-C., Hwang S.-Y., Sun C.-W. 2017. Postglacial range expansion and the role of ecological factors in driving adaptive evolution of Musa basjoo var. formosana. Scientific Reports 7: 5341. DOI: 10.1038/s41598-017-05256-6
Chiu H.-L., Shii Ch.-T., Yang T. Y. A. 2011. A New Variety of Musa itinerans (Musaceae) in Taiwan. Novon 21: 405–412. DOI: 10.3417/2009051
Christelová P., Valárik M., Hřibová E., Langhe E. De, Doležel J. 2011. A multi gene sequence-based phylogeny of the Musaceae (banana) family. BMC Evolutionary Biology 11: 103. DOI: 10.1186/1471-2148-11-103
Darriba D., Taboada G. L., Doallo R., Posada D. 2012. jModelTest 2: more models, new heuristics and parallel computing. Nature Methods 9(8): 772. DOI: 10.1038/nmeth.2109
D’Hont A., Paget-Goy A., Escoute J., Carreel F. 2000. The interspecific genome structure of cultivated banana, Musa spp. revealed by genomic DNA in situ hybridization. Theor. Appl. Genet. 100: 177–183. DOI: 10.1007/s001220050024
Edgar R. C. 2004. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic Acids Research 32: 1792–1797. DOI: 10.1093/nar/gkh340
Fauré S., Noyer J. L., Carreel F., Horry J. P., Bakry F., Lanaud C. 1994. Maternal inheritance of chloroplast genome and paternal inheritance of mitochondrial genome in bananas (Musa acuminata). Current Geneics 25: 265–269. DOI: 10.1007/BF00357172
Feng H., Chen Y., Li B., Wu Y. 2016. Molecular phylogeny of genus Musa determined by simple sequence repeat markers. Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization 14(3): 192–199. DOI: 10.1017/S1479262115000222.
Häkkinen M., Hong W., Ge X.-J. 2008. Musa itinerans (Musaceae) and Its Intraspecific taxa in China. Novon 18: 50–60. DOI: 10.3417/2006162
Häkkinen M., Yeh C.-L., Ge X.-J. 2010. A New combination and a New variety of Musa itinerans (Musaceae). Acta Phytotax. Geobot. 61(1): 41–48. DOI: 10.18942/apg.KJ00006537153
Hollingsworth P. M., Graham S. W., Little D. P. 2011. Choosing and using a plant DNA barcode. PLoS ONE 6(5): e19254. DOI: 10.1371/journal.pone.0019254
Kao M. T., Lai M. J. 1978. Musaceae. In: Flora of Taiwan. Vol. 5. Ed. H. L. Li. Taibai: The National Science Council of the Republic of China. Pp. 828–829.
Камелин Р. В. Особенности видообразования у цветковых растений // Труды Зоологического института РАН. Приложение № 1, 2009. С. 141–149.
Kovarik A., Pires J. C., Leitch A. R., Lim K. Y., Sherwood A. M., Matyasek R., Rocca J., Soltis D. E., Soltis P. S. 2005. Rapid concerted evolution of nuclear ribosomal DNA in two Tragopogon allopolyploids of recent and recurrent origin. Genetics 169(2): 931–944. DOI: 10.1534/genetics.104.032839
Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. 2018. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms. Molecular Biology and Evolution 35: 1547–1549. DOI: 10.1093/molbev/msy096
Li L.-F, Häkkinen M., Yuan Y.-M., Hao G., Ge X.-J. 2010. Molecular phylogeny and systematics of the banana family (Musaceae) inferred from multiple nuclear and chloroplast DNA fragments, with a special reference to the genus Musa. Molecular Phylogenetics and Evolution 57: 1–10. DOI: 10.1016/j.ympev.2010.06.021
Liu A.-Z., Kress W. J., Li D.-Z. 2010. Phylogenetic analyses of the banana family (Musaceae) based on nuclear ribosomal (ITS) and chloroplast (trnL-F) evidence. Taxon 59(1): 20–28. DOI:10.1002/TAX.591003
Müller K. 2005. SeqState – primer design and sequence statistics for phylogenetic DNA data sets. Applied Bioinformatics 4: 65–69. DOI: 10.2165/00822942-200504010-00008
Носов Н. Н., Пунина Е. О., Мачс Э. М., Родионов А. В. Межвидовая гибридизация в происхождении видов растений на примере рода Poa sensu lato // Успехи современной биологии, 2015. Т. 135, № 1. С. 21–39. DOI: 10.1134/S2079086415040088
Raboin L.-M., Carreel F., Noyer J.-L., Baurens F.-C., Horry J.-P., Bakry F., Du Montcel H. T., Ganry J., Lanaud C., Lagoda P. J. L. 2005. Diploid ancestors of Triploid Export Banana tebcultivars: Molecular identification of 2n Restitution Gamete rgdonors and n Gamete gdonors. Molecular Breeding 16: 333–341. DOI: 10.1007/s11032-005-2452-7
Ridgway K. P., Duck J. M., Young J. P. W. 2003. Identification of roots from grass swards using PCR-RFLP and FFLP of the plastid trnL (UAA) intron. BMC Ecol. 3: 8. DOI: 10.1186/1472-6785-3-8
Rodionov A. V., Gnutikov A. A., Kotsinyan A. R., Kotseruba V. V., Nosov N. N., Punina E. O., Rayko M. P., Tyupa N. B., Kim E. S. 2017. ITS1–5.8S rDNA–ITS2 sequence in 35S rRNA genes as marker for reconstruction of phylogeny of grasses (Poaceae family). Biol. Bull. Rev. 7: 85–102. DOI: 10.1134/S2079086417020062
Родионов А. В., Носов Н. Н., Ким Е. С., Мачс Э. М., Пунина Е. О., Пробатова Н. С. Происхождение полиплоидных геномов мятликов (Poa L.) и феномен потока генов между Север-ной Пацификой и субантарктическими островами // Генетика, 2010. Т. 46, № 12. С. 1–11. DOI: 10.1134/S1022795410120021
Ronquist F., Teslenko M., van der Mark P., Ayre D. L., Darling A., Höhna S., Larget B., Liu L., Suchard M. A., Huelsenbeck J. P. 2012. MrBayes 3.2: Efficient Bayesian Phylogenetic Inference and Model Choice Across a Large Model Space. Systematic Biology 61(3): 539–42. DOI: 10.1093/sysbio/sys029
Shepherd K. 1988. Observation on Musa taxonomy. In: Identification of Genetic Diversity in the Genus Musa. Proc. Int. Workshop held at Los Banos, Philippines 5–10 September 1988. Montpellier, France: INIBAP. Pp. 158–165.
Shepherd K. 1999. Cytogenetics of the Genus Musa. International network for the improvement of banana and plantain. Montpellier, France. 160 pp.
Siebold D. 1830. Synopsis Plantarum Oeconomicarum Regni Japonici. Verh. Batav. Genootsch. Kunst. 12: 18.
Simmonds N. W. 1962. The evolution of bananas. London: Longmans. 170 pp.
Swangpol S., Volkaert H. A., Sotto R. C., Seelanan T. 2007. Utility of selected non-coding chloroplast DNA sequences for lineage assessment of Musa interspecific hybrids. J. Biochem. Molec. Biol. 40: 577–587. DOI: 10.5483/bmbrep.2007.40.4.577.
Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouve J. 1991. Universal primers for amplification of three 430 non-coding regions 431 of chloroplast DNA. Plant Molecular Biology 17: 1105–1109. DOI: 10.1007/BF00037152
Valmayor R. V., Danh L. D., Hakkinen M. 2005. The wild and ornamental Musaceae of Vietnam with descriptions of two new traveling bananas. Philippine Agricultural Scientist 88: 236–244.
White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: PCR Protocols: a Guide to Methods and Applications. Eds. M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, T. J. White. San Diego: Academic Press. Pp. 315–322. DOI: 10.1016/b978-0-12-372180-8.50042-1
Wu D.-L., Kress W. J. 2000. Musaceae. In: Flora of China. Vol. 24. Beijing: Science Press. Pp. 297–313. URL: http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id = 2ettaxon_id = 10588
Ying S. S. 1985. Miscellaneous notes on the Flora of Taiwan (I). Mem. Coll. Agric. Natl. Taiwan Univ. 25: 98–106.
Уведомление об авторских правах
Turczaninowiа является "золотым издателем", так как мы позволяем самоархивирование, но самое главное, мы полностью прозрачны в своих правах.
Авторы могут представить и обсудить свои выводы перед публикацией: в биологических или научных конференций, на допечатной серверах, в общедоступных базах данных, а также в блогах, вики, твиттерах и другие неформальных каналах связи.
Turczaninowiа позволяет авторам внести рукописи (находящуюся в настоящее время на рассмотрении или тех, которые предполагается предоставить в Turczaninowia) для архивирования в некоммерческих, допечатных серверах, таких как ArXiv.
Авторы, публикующиеся в этом журнале согласны со следующими условиями: авторы сохраняют свои авторские права и предоставляют журналу право первой публикации в связи с работой, которая одновременно распространяется по лицензии Creative Commons Attribution и позволяют другим иметь доступ к работе с признанием авторства этой работы и первоначальной публикацией в этом журнале. Авторы могут заключать отдельные, дополнительные договорные соглашения по неисключительному распространению опубликованной версии (например, разместить ее в институтском репозитории или опубликовать в книге), с признанием ее первоначальной публикации в этом журнале.
Авторам разрешается и рекомендуется размещать их работу в Интернете (например, в институциональных хранилищах или на их сайте) до и во время процесса подачи, так как это может привести к продуктивным обменам, а также увеличению цитирования опубликованных работ (см. Политика открытого доступа)
Политика открытого доступа.
Заявление о конфиденциальности
Имена и адреса электронной почты, поданные при публикации в этом журнале, сайт будет использоваться исключительно для заявленных целей данного журнала, и они не будут доступны для любых других целей или какой-либо другой стороне.
Наша публикационная этика журнала основана, в значительной степени, на руководящих принципах и стандартах, разработанных Комитетом по этике публикации (COPE). Соответствующие обязанности и права авторов, рецензентов и редакторов журнала изложены ниже.
ОБЯЗАННОСТИ АВТОРОВ
Отправляя рукопись "Turczaninowia", автор (ы) гарантирует, что они отправляют рукопись как свою собственную, оригинальную работу, и что она не имеет ни были опубликованы ранее, и в настоящее время не рассматривается для публикации в других изданиях. Они также гарантируют, что источники каких-либо идей и / или слов в рукописи, которые не являются их собственными, были должным образом приписаны с помощью соответствующего цитирования.
Автор обычно не должен издавать рукописи, описывающие по существу те же исследования, в нескольких журналах или прочих публикациях. Такая избыточная публикация обычно считается неэтичным поведением, и в случае обнаружения, может привести к отклонению рассматриваемой рукописи рассматриваемого отвергаются, или опубликованная статья будет изъята.
Авторы рукописей, освещающих оригинальные исследования должны представить точный отчет о выполненной работе, в сопровождении объективного обсуждения его значения. Основополагающие данные должны быть представлены точно и полно в рукописи. Рукопись должна содержать достаточно подробные данные и ссылки, чтобы позволять другим дублировать работу. Подтасовка результатов и изготовление поддельных или заведомо неточных утверждений является неэтичным поведением и может быть причиной для отклонения или изъятия рукописи или опубликованной статьи.
Там, где в статьях есть отчеты о использовании коммерческого программного обеспечения, аппаратных средств или других продуктов, авторы должны подать декларацию в начале рукописи, в которой они должны заявить, что никакого конфликта интересов не существует или описать характер любого потенциального конфликта. Все источники финансовой поддержки для исследования также должны быть раскрыты в рукописи.
Автор (ы) рукописи соглашаются, что, если рукопись принята к публикации в "Turczaninowia", опубликованная статья будет характьеризоваться авторскими правами с использованием "Attribution-Unported" лицензии Creative Commons. Эта лицензия позволяет автору (ам) сохранить авторские права, но и позволяет другим свободно копировать, распространять и отображать произведение и производные работы, основанные на ней, при определенных заданных условиях.
Имена авторов должны быть перечислены на статье в порядке их вклада в статью, и все авторы берут на себя ответственность за свои собственные результаты. Только те люди, которые внесли существенный вклад, должны быть перечислены в качестве авторов; те, чьи вклады являются косвенными или маргинальными (например, коллег или руководителей, которые рассмотрели проекты работы или оказывали помощь в корректуре, и руководители научно-исследовательских институтов / центров / лабораторий) должны быть названы в разделе «Выражение признательности» в конце статьи, непосредственно предшествующему Списку литературы.
Автор, подающий статью, должен обеспечить, чтобы все соавторы былм включены в статью, и что все соавторы видели и одобрили окончательный вариант статьи и согласились на его публикацию.
Там, где автор обнаруживает существенную ошибку или неточность в статье, которая была уже опубликована в "Turczaninowia", он / она обязана незамедлительно уведомить редакцию и сотрудничать с ними, чтобы исправить статью или отозвать ее в случае необходимости.
ОБЯЗАННОСТИ РЕЦЕНЗЕНТОВ
В журнале "Turczaninowia" рецензенты выполняют работу для журнала на добровольной основе. Учитывая, что большинство из этих людей находятся в полной занятости, их рецензирование для "Turczaninowia" должна выолняться по мере необходимости, а не быть их главным приоритетом. Рецензенты могут свободно отклонять приглашения для рассмотрения конкретных рукописей по своему усмотрению, например, если их текущая нагрузка, занятость и / или другие обязательства могут сделать ее непомерно высокой для того, чтобы завершить обзор своевременно и уделить должное время рецензированию. Они также не должны принимать рукописи на рецензию, в тематике которых они не чувствуют себя подходящим специалистом.
Рецензенты, которые приняли рукописи, как правило, должны предоставить свои рецензии в течение трех недель. Они должны отказаться от рецензии, если становится очевидным для них на любой стадии, что они не обладают необходимыми знаниями для выполнения рецензии, или что они могут иметь потенциальный конфликт интересов при проведении рецензии (например, в результате конкурентных исследований, совместных или других отношений или связей с кем-либо из авторов, учреждений или компаний, связанных с рукописью).
Информация или идеи, полученные рецензентами в процессе рецензирования должны храниться в тайне и не используются для личной выгоды. Любые рукописи, полученные для рассмотрения, должны рассматриваться как конфиденциальные документы, и не должны быть показаны или обсуждены с другими, если только это не санкционировано редакторами "Turczaninowia".
При проведении своих рецензий, рецензентам необходимо сделать это как можно более объективно, воздерживаться от участия в личной критики автора (ов). Им предлагается высказать свое мнение четко, объясняя и оправдывая все рекомендации. Они всегда должны пытаться представить подробную и конструктивную обратную связь, чтобы помочь автору (ам) в повышении эффективности их работы, даже если рукопись, по их мнению, не подлежит опубликованию.
Рецензенты должны определить в своих рецензиях соответствующие опубликованные работы, которые не были названы автором (ами), вместе с любыми примерами, где не было сделано надлежащее цитирование источников. Они должны привлечь внимание ответственного редактора в отношении каких-либо серьезных сходств между рукописью, поданной на рассмотрение и других опубликованных статей, или статей, о которых им известно, а также предотвратить любые проблемы, которые могут иметь место по отношению к этической приемлемости исследований, представленных в рукописи.
ОБЯЗАННОСТИ РЕДАКЦИИ
Редактор журнала "Turczaninowia" несет полную ответственность за решение о публикации рукописи, которая представляется в "Turczaninowia", и при этом руководствуется политикой журнала, и в соответствии с определенными редакцией "Turczaninowia" юридическими требованиями в отношении клеветы, нарушения авторских прав и плагиата. Редактор может проконсультироваться с заместителями Редактора и другими членами редакционной коллегии, а также с рецензентами, для принятии решений о публикации.
Редакция будет оценивать рукописи с точки зрения ее интеллектуального содержания без учета расы, цвета кожи, пола, сексуальной ориентации, религиозных убеждений, этнического происхождения, гражданства или политической философии автора (ов). Они не будут никому разглашать какую-либо информацию о рукописи, кроме автора (ов), рецензентов и потенциальных рецензентов, а в некоторых случаях членов редакционной коллегии "Turczaninowia" и членов команды управления журналом, в зависимости от обстоятельств. Кроме того, редакция будет прилагать все усилия, чтобы обеспечить целостность процесса слепого рецензирования, не раскрывая личности автора (ов) рукописи для рецензентам этой рукописи, и наоборот.
При оценке рукописи для публикации, в дополнение к рассмотрению стандартных критериев, относящихся к строгости рукописи, качеству ее предоставления, а также ее вклад в область научных знаний, редакторы также будут руководствоваться тем, насколько этические нормы были соблюдены, и вред был сведен к минимуму при проведении исследования. Они также оценивают насколько полученные научные и практические выгоды перевешивают вред в случае конкретного исследования.
Так как "Turczaninowia" приветствует предоставление рукописей из любой страны, необходимо признать, что законы и нормативные акты, касающиеся этики научных исследований и этического утверждения, различаются во всем мире. Таким образом, редакторам, возможно, придется обратиться за разъяснениями в связи с этим к автору (ам) с просьбой о том, чтобы они представили письмо от соответствующего институционального комитета по этике или совета, который одобрил исследование.
Редакция будет руководствоваться Руководством CORE для изъятия статей при рассмотрении любых спорных вопросов, которые были опубликованы в AASRJ. Редакторы готовы работать в тесном сотрудничестве с научно-исследовательскими организациями и учреждениями в соответствии с рекомендациями CORE о сотрудничестве между научно-исследовательскими институтами и журналами в области публикационной этики и этики проведения исследований.
"Turczaninowia" является журналом открытого доступа, что означает, что все его содержимое свободно и доступно бесплатно для пользователя или его / ее учреждения. Пользователи могут читать, загружать, копировать, распространять, печатать, выполнять поиск, делать ссылки на полные тексты статей в этом журнале, не спрашивая предварительного разрешения от издателя или автора. Это легитимно в соответствии с определением BOAI об открытом доступе.
Наш сайт демонстрирует знак Creative Commons, и это исключительное право автора, если он / она хочет, чтобы его / ее статьи были в свободном доступе или нет. Но мы должны опубликовать Резюме и метаданные статьи в полном доступе в любом случае.
