ニコチアナの倍数体種のゲノムサイズの進化の浮き沈み（太陽科）

背景：個々の倍数体種を調べる研究では、ゲノム変化の最も一般的なパターンは、倍数体のゲノムサイズのいずれかが加法（すなわち、親のゲノムドナーの合計）か、ゲノムのダウンサイジングの証拠があることです。ゲノムサイズの増加を示すレポートはまれです。3008種の大規模な分析では、ゲノムダウンサイジングが倍数性に対する広範な生物学的反応であることが示されました。ニコチアナ属（ソサチア科）の倍数性は、約で一般的です。約の40％。75種がアロテトラプロイドです。ニコチアナ種の系統発生関係を理解し​​、年代型倍数体形成を理解するための最近の進歩により、これらの倍数体のゲノムサイズの進化の分析に時間的寸法を追加することができます。 方法：ゲノムサイズは、18種のニコチアナ（9つの二倍体および9つの倍数体）で測定されました。4.5老化した後のゲノムサイズの変化の方向と程度を決定するために。これらのデータは、ゲノムのin situハイブリダイゼーションとニコチアナのシーケンス組成に関する情報の増加のデータと組み合わせて、ゲノムサイズの変化の分子基盤に関する洞察を提供しました。 重要な結果と結論：倍数体の予想されるゲノムサイズを比較することにより（親または二倍体前駆体に最も密接に関連する種のゲノムサイズを合計することに基づいて）観察されたゲノムサイズと、4つのポリプリドがゲノムダウンサイジングと5つを示しました。増加を示しました。倍数体の年齢とともにゲノムサイズの変化の方向に識別可能なパターンはありませんでしたが、年齢が増加すると、ゲノムサイズの変化の量が増加しました。古い倍数体（約450万年前）では、ゲノムサイズの増加は検出可能なゲノムでのin situハイブリダイゼーションシグナルの喪失と関連していましたが、ゲノムダウンサイジングを示す種ではいくつかのハイブリダイゼーションシグナルがまだ検出されました。これらの結果の考えられる重要性について説明します。

BACKGROUND: In studies looking at individual polyploid species, the most common patterns of genomic change are that either genome size in the polyploid is additive (i.e. the sum of parental genome donors) or there is evidence of genome downsizing. Reports showing an increase in genome size are rare. In a large-scale analysis of 3008 species, genome downsizing was shown to be a widespread biological response to polyploidy. Polyploidy in the genus Nicotiana (Solanaceae) is common with approx. 40 % of the approx. 75 species being allotetraploid. Recent advances in understanding phylogenetic relationships of Nicotiana species and dating polyploid formation enable a temporal dimension to be added to the analysis of genome size evolution in these polyploids. METHODS: Genome sizes were measured in 18 species of Nicotiana (nine diploids and nine polyploids) ranging in age from <200,000 years to approx. 4.5 Myr old, to determine the direction and extent of genome size change following polyploidy. These data were combined with data from genomic in situ hybridization and increasing amounts of information on sequence composition in Nicotiana to provide insights into the molecular basis of genome size changes. KEY RESULTS AND CONCLUSIONS: By comparing the expected genome size of the polyploid (based on summing the genome size of species identified as either a parent or most closely related to the diploid progenitors) with the observed genome size, four polyploids showed genome downsizing and five showed increases. There was no discernable pattern in the direction of genome size change with age of polyploids, although with increasing age the amount of genome size change increased. In older polyploids (approx. 4.5 million years old) the increase in genome size was associated with loss of detectable genomic in situ hybridization signal, whereas some hybridization signal was still detected in species exhibiting genome downsizing. The possible significance of these results is discussed.