The Repetitive Content in Lupin Genomes

Autor: Petr Novák, Armel Salmon, Abdelkader Aïnouche, Jiri Macas, Frédéric Mahé, Guillaume Martin, Pavel Neuman, Jean Keller, Pauline Raimondeau, Malika L. Aïnouche, Delphine Giraud, Aurore Paris
Přispěvatelé: Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie et Génétique des Interactions Plante-Parasite (UMR BGPI), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS), Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Singh Karam B. (ed.), Kamphuis Lars G. (ed.), Nelson Matthew N. (ed.), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: The Lupin Genome
Singh Karam B. (ed.); Kamphuis Lars G. (ed.); Nelson Matthew N. (ed.). The Lupin Genome, Springer, pp.161-186, 2020, 978-3-030-21270-4; 978-3-030-21269-8. ⟨10.1007/978-3-030-21270-4_12⟩
Compendium of Plant Genomes ISBN: 9783030212698
The lupin genome
Popis: International audience; In this chapter, we present the first detailed evaluation of the repetitive compartment in Lupinus genomes. Low-depth next-generation sequencing (NGS) genomic resources from four closely related smooth-seeded Mediterranean lupin species (L. albus, L. angustifolius, L. luteus, and L. micranthus), exhibiting remarkable differences in genome size and chromosome number have been investigated. The repetitive compartment is composed of a wide diversity of repeats and represents 23¿51% of the genomes. This compartment is essentially comprised of transposable elements (43¿85%), mainly represented by copia and gypsy LTR retrotransposon families. Among the latter, some prominent families (Tekay, Athila, Maximus-SIRE) significantly contribute to genome size differences among species and in shaping different species-specific repeat profiles, regardless of their chromosome numbers. Also particular lineages of these elements have been differentially and recently amplified within species, such as in L. luteus, L. albus, and L. angustifolius. Moreover, this study highlighted the diversity of tandem repeats in lupin genomes,with minisatellites and satellites mostly being species-specific, whereas microsatellites (SSRs) are ubiquitously distributed. Strikingly, L. angustifolius exhibited a tremendous amount of tandem repeats in its genome (26%), including a noteworthy accumulation of one particular hexamer SSR (15.24%of the genome),which demonstrate that also tandem repeatsmay greatly contribute to genomeobesity and dynamics in lupins. Therefore, differential lineage-specific amplifications of retrotransposons and tandem repeats occurred among lupins. Accordingly, this strongly suggests that different processes and mechanisms regulating amplification, proliferation, and clearance of repeats have differentially operated within the same genusamong closely relatedMediterranean species over the last *10¿12 Myr. Further extension of such evaluation to various representatives of the lupins diversity and outgroups will provide a better overview of the repetitive compartment and its evolutionary dynamics in the genus. Additionally, the genomic resources generated by this work represent a valuable basis to start building a repeats database specifically dedicated to best understand the genomic landscape, repeats distribution, and localization in lupins. This will facilitate further investigations on the functional and evolutionary impact of repeats on genes of interest, such as those responsive for important agronomical, adaptive, and defense features.
Databáze: OpenAIRE
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