花咲く植物における宿主から寄生虫への遺伝子転送:Malpighialesからの系統遺伝的証拠
Charles C Davis1, Kenneth J Wurdack
1Ecology and Evolutionary Biology, University of Michigan Herbarium, 3600 Varsity Drive, Ann Arbor, MI 48108-2287, USA. chdavis@umich.edu
Science (New York, N.Y.)
|July 17, 2004
まとめ
寄生性開花植物は,水平遺伝子移転 (HGT) により宿主から遺伝子を獲得することがあります. この研究は,寄生関係が植物におけるHGTを促進し,関係のない種間の遺伝子交換のメカニズムを提供することを示唆しています.
科学分野:
- 植物進化生物学 植物進化生物学
- 分子系遺伝学 分子系遺伝学
- ゲノミクスゲノミクスとは
背景:
- 水平遺伝子転送 (HGT) は,より高い植物で文書化されていますが,機械的な説明がありません.
- 寄生植物は,種間遺伝子転送の研究のためのユニークなモデルを提供します.
- ラッフレシア (Rafflesia) とその親類 (Rafflesiaceae) は,Malpighiales.秩序の内にある内定性寄生虫である.
研究 の 目的:
- 植物種間のHGTを促進する寄生関係の可能性を調査する.
- Rafflesiaceaeの系統遺伝的位置を,多遺伝子解析を用いて決定する.
- RafflesiaceaeのHGTによるミトコンドリアゲノム獲得の証拠を探求する.
主な方法:
- ミトコンドリア (matR, nad1B-C) と核 (18SリボソームDNA,PHYC) のロケ地を用いて,多遺伝子系遺伝分析を行った.
- 系統樹は,進化的関係を推論するために構築されました.
- 不一致する系統遺伝的配置は,潜在的なHGTイベントを特定するために分析されました.
主要な成果:
- 核および一部のミトコンドリア遺伝子は,ラッフレシア系をMalpighialesの内部,オッナ系/クロシア系に近い場所に配置した.
- 別のミトコンドリア遺伝子 (nad1B-C) は,宿主属のテトラスティグマと密接に関連したVitaceae内のラッフレシア系をグループ化しました.
- これらの対立する系統遺伝信号は,ミトコンドリアDNAのHGTを強く示す.
結論:
- 寄生植物と宿主の相互作用は,ミトコンドリアゲノムの水平遺伝子転送を容易にする可能性があります.
- Rafflesiaceaeは,ミトコンドリアゲノムの一部を宿主植物 (テトラスティグマ) から獲得した可能性が高い.
- この研究は,寄生主義によって引き起こされる,開花植物におけるHGTのメカニズム的説明を提供します.
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