Published October 29, 2018
| Version v1
Publication
Open
Genome-wide analysis of Rf-PPR-like (RFL) genes and a new InDel marker development for Rf1 gene in cytoplasmic male sterile CMS-D2 Upland cotton
Creators
- 1. Cotton Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
Description
Cytoplasmic male sterility in flowering plants is a convenient way to use heterosis via hybrid breeding and may be restored by nuclear restorer-of-fertility (Rf) genes. In most cases, Rf genes encoded pentatricopeptide repeat (PPR) proteins and several Rf genes are present in clusters of similar Rf-PPR-like (RFL) genes. However, the Rf genes in cotton were not fully characterized until now. In total, 35 RFL genes were identified in G. hirsutum, 16 in G. arboreum, and 24 in G. raimondii. Additionally, four RFL-rich regions were identified; the RFL-rich region in Gh_D05 is the probable location of Rf-PPR genes in cotton and will be studied further in the future. Furthermore, an insertion sequence was identified in the promoter sequence of Gh_D05G3392 gene in the restorer line, as compared with the CMS-D2 line and maintainer lines. An InDel-R marker was then developed and could be used to distinguish the restorer line carrying Rf1 from other genotypes without the Rf1 allele. In this study, genome-wide identification and analysis of RFL genes have identified the candidate Rf-PPR genes for CMS in Gossypium. The identification and analysis of RFL genes and sequence variation analysis will be useful for cloning Rf genes in the future and also for three-line hybrid breeding in cotton.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد عقم الذكور السيتوبلازمي في النباتات المزهرة طريقة ملائمة لاستخدام التغاير عن طريق التكاثر الهجين ويمكن استعادته بواسطة جينات مرمم الخصوبة النووي (Rf). في معظم الحالات، توجد جينات Rf المشفرة لبروتينات تكرار الببتيد الخماسي (PPR) والعديد من جينات Rf في مجموعات من الجينات الشبيهة بـ Rf - PPR (RFL). ومع ذلك، لم يتم وصف جينات الترددات اللاسلكية في القطن بشكل كامل حتى الآن. في المجموع، تم تحديد 35 جين RFL في G. hirsutum، و 16 في G. arboreum، و 24 في G. raimondii. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد أربع مناطق غنية بـ RFL ؛ المنطقة الغنية بـ RFL في Gh_D05 هي الموقع المحتمل لجينات Rf - PPR في القطن وسيتم دراستها بشكل أكبر في المستقبل. علاوة على ذلك، تم تحديد تسلسل الإدراج في تسلسل المروج لجين Gh_D05G3392 في خط المرمم، مقارنة بخط CMS - D2 وخطوط الصيانة. ثم تم تطوير علامة InDel - R ويمكن استخدامها لتمييز خط المرمم الذي يحمل Rf1 عن الأنماط الجينية الأخرى دون أليل Rf1. في هذه الدراسة، حدد تحديد وتحليل جينات RFL على مستوى الجينوم جينات Rf - PPR المرشحة لـ CMS في Gossypium. سيكون تحديد وتحليل جينات RFL وتحليل تباين التسلسل مفيدًا لاستنساخ جينات RF في المستقبل وأيضًا للتكاثر الهجين ثلاثي الخطوط في القطن.Translated Description (French)
La stérilité mâle cytoplasmique chez les plantes à fleurs est un moyen pratique d'utiliser l'hétérosis via la sélection hybride et peut être restaurée par des gènes de restauration nucléaire de la fertilité (Rf). Dans la plupart des cas, les gènes Rf codaient des protéines de répétition pentatricopeptidiques (PPR) et plusieurs gènes Rf sont présents dans des grappes de gènes similaires de type Rf-PPR (RFL). Cependant, les gènes Rf dans le coton n'étaient pas entièrement caractérisés jusqu'à présent. Au total, 35 gènes RFL ont été identifiés chez G. hirsutum, 16 chez G. arboreum et 24 chez G. raimondii. De plus, quatre régions riches en RFL ont été identifiées ; la région riche en RFL dans Gh_D05 est l'emplacement probable des gènes Rf-PPR dans le coton et sera étudiée plus en détail à l'avenir. En outre, une séquence d'insertion a été identifiée dans la séquence promotrice du gène Gh_D05G3392 dans la lignée restorer, par rapport à la lignée CMS-D2 et aux lignées mainteneur. Un marqueur InDel-R a ensuite été développé et pourrait être utilisé pour distinguer la lignée restorer portant Rf1 des autres génotypes sans allèle Rf1. Dans cette étude, l'identification et l'analyse à l'échelle du génome des gènes RFL ont identifié les gènes candidats Rf-PPR pour la CMS chez Gossypium. L'identification et l'analyse des gènes RFL et l'analyse des variations de séquence seront utiles pour le clonage des gènes Rf à l'avenir et également pour la sélection hybride à trois lignées dans le coton.Translated Description (Spanish)
La esterilidad masculina citoplasmática en las plantas con flores es una forma conveniente de utilizar la heterosis a través de la reproducción híbrida y puede ser restaurada por genes nucleares restauradores de la fertilidad (Rf). En la mayoría de los casos, los genes Rf codificaron proteínas de repetición de pentatricopéptido (PPR) y varios genes Rf están presentes en grupos de genes similares a Rf-PPR (RFL). Sin embargo, los genes Rf en el algodón no estaban completamente caracterizados hasta ahora. En total, se identificaron 35 genes RFL en G. hirsutum, 16 en G. arboreum y 24 en G. raimondii. Además, se identificaron cuatro regiones ricas en RFL; la región rica en RFL en Gh_D05 es la ubicación probable de los genes Rf-PPR en el algodón y se estudiará más a fondo en el futuro. Además, se identificó una secuencia de inserción en la secuencia promotora del gen Gh_D05G3392 en la línea restauradora, en comparación con la línea CMS-D2 y las líneas mantenedoras. A continuación, se desarrolló un marcador InDel-R que podría utilizarse para distinguir la línea restauradora que porta Rf1 de otros genotipos sin el alelo Rf1. En este estudio, la identificación y el análisis de genes RFL en todo el genoma han identificado los genes Rf-PPR candidatos para CMS en Gossypium. La identificación y el análisis de genes RFL y el análisis de variación de secuencia serán útiles para la clonación de genes Rf en el futuro y también para la reproducción híbrida de tres líneas en algodón.Files
s42397-018-0013-y.pdf
Files
(2.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5084f166cab3bb8b7573395ff35ee853
|
2.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل الجينوم على نطاق واسع للجينات الشبيهة بـ RF - PRP (RFL) وتطوير علامة InDel جديدة لجين Rf1 في قطن CMS - D2 المرتفع المعقم للذكور السيتوبلازمية
- Translated title (French)
- Analyse à l'échelle du génome des gènes de type Rf-PPR (RFL) et développement d'un nouveau marqueur InDel pour le gène Rf1 dans le coton cytoplasmique mâle stérile CMS-D2 Upland
- Translated title (Spanish)
- Análisis de todo el genoma de genes similares a Rf-PPR (RFL) y desarrollo de un nuevo marcador InDel para el gen Rf1 en algodón de tierras altas CMS-D2 estéril masculino citoplasmático
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2898635097
- DOI
- 10.1186/s42397-018-0013-y
References
- https://openalex.org/W1821823015
- https://openalex.org/W1963828658
- https://openalex.org/W1980962066
- https://openalex.org/W1981628840
- https://openalex.org/W1984437763
- https://openalex.org/W1985636122
- https://openalex.org/W1988541264
- https://openalex.org/W2001565338
- https://openalex.org/W2001975370
- https://openalex.org/W2002206749
- https://openalex.org/W2011867661
- https://openalex.org/W2021050356
- https://openalex.org/W2022514523
- https://openalex.org/W2024829139
- https://openalex.org/W2025846265
- https://openalex.org/W2033651971
- https://openalex.org/W2035917634
- https://openalex.org/W2038574100
- https://openalex.org/W2044011683
- https://openalex.org/W2045639680
- https://openalex.org/W2045860144
- https://openalex.org/W2048590638
- https://openalex.org/W2055353611
- https://openalex.org/W2067509028
- https://openalex.org/W2076694687
- https://openalex.org/W2080449083
- https://openalex.org/W2084012079
- https://openalex.org/W2092451182
- https://openalex.org/W2101135934
- https://openalex.org/W2107306854
- https://openalex.org/W2108710964
- https://openalex.org/W2110407060
- https://openalex.org/W2113180960
- https://openalex.org/W2119060525
- https://openalex.org/W2121851042
- https://openalex.org/W2124338167
- https://openalex.org/W2124987635
- https://openalex.org/W2131108919
- https://openalex.org/W2134409376
- https://openalex.org/W2136031977
- https://openalex.org/W2136246388
- https://openalex.org/W2141685791
- https://openalex.org/W2161616237
- https://openalex.org/W2164567989
- https://openalex.org/W2171467729
- https://openalex.org/W2310695735
- https://openalex.org/W2509279542
- https://openalex.org/W2512363563
- https://openalex.org/W2535058677
- https://openalex.org/W2588975858
- https://openalex.org/W2600326572
- https://openalex.org/W2766748473