Двудомность у растений - явление редкое, а наличие половых хромосом - исключительно редкое. При этом виды растений, имеющие в своем кариотипе половые хромосомы, часто эволюционно далеки друг от друга, а сами половые хромосомы растений, в отличие от аналогичных у животных, отличаются огромным разнообразием. У покрытосеменных известны системы XY, ZW, и мультихромосомные системы половых хромосом (XY1Y2), хромосомы на ранних и поздних этапах эволюционного развития, сильно дифференцированные и имеющие только небольшой локус определения пола. Все это делает двудомные растения привлекательной моделью для изучения эволюции половых хромосом в целом. Однако с другой стороны, такое разнообразия систем вызывает определенные сложности. В связи с этим, представляет интерес изучение половых хромосом у родственных видов, образовавшихся от общего предка в течение длительного периода независимой эволюции. Семейство Cannabaceae включает три раздельнополых вида с гетероморфными половыми хромосомам.
В результате предыдущих исследований у конопли посевной (Cannabis sativa) и хмеля обыкновенного (Humulus lupulus) выявлена XX/XY система половых хромосом (2n=20), тогда как у хмеля японского (Humulus japonicus) - (XX женское растение, 2n=16 /XY1Y2 мужское растение, 2n=17). Чтобы лучше понять эволюцию половых хромосом и уровень геномной дивергенции этих трех родственных видов, авторы использовали метод гибридизации собственной меченной ДНК на ДНК хромосом (Self-GISH). Self-GISH позволил визуализировать Y-хромосомы C. sativa, H. lupulus и H. japonicus. Сигнал self-GISH распределялся по всей Y-хромосоме, за исключением псевдоаутосомной области (PAR).
Результаты показали, что нерекомбинирующая с X хромосомой или так называемая Y специфичная область Y-хромосомы (MSY) занимает значительную часть Y-хромосом у всех трех изученных видов. Результаты self-GISH показывают накопление повторяющихся последовательностей ДНК в Y-хромосомах всех трех исследованных видов. Эти же последовательности представлены в аутосомах и/или в хромосоме X с более низким числом копий, чем в Y. В работе также показано, что геномы этих видов сильно дифференцированы. Это указывает на длительный период независимой эволюции половых хромосом.
Подробнее: https://link.springer.com/article/10.1007/s00709-022-..
Дополнительная информация:
https://genome.cshlp.org/content/30/2/164.full
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/..
https://link.springer.com/article/10.1023/A:102464681..
https://www.karger.com/Article/Abstract/328831
#наука #исследование #биология #генетика #ВНИИСБ #вниисб #растения #биотехнология