ゲノムダイナミクスは、ポアセ科の開花時間CCTドメイン遺伝子ファミリーの進化を説明しています

多数のCCTドメイン遺伝子は、植物の開花を制御することが知られています。それらは、CCTドメインに加えて、それぞれB-boxまたは応答調節因子ドメインを所有しているコンスタン様（COL）およびPreudoresponse Regulator（PRR）遺伝子ファミリーに属します。GHD7は、ポアセ科の開花時間の制御において実証済みの役割を果たすために、最近特定されたCOL遺伝子です。ただし、Bボックスドメインがないため、Col遺伝子ファミリーに含まれることは技術的には間違っています。ここでは、GHD7が、ここではCCT Motifファミリー（CMF）遺伝子と呼ばれる単一のCCTドメインを所有している以前に特性化されていないポアセ科遺伝子のより大きなファミリーに属していることを示しています。4つのシーケンスされたポアセ科種のCMF（および関連するCOLおよびPRR）遺伝子ファミリー、およびオオムギのゲノムアセンブリのドラフト（Hordeum vulgare）に分子的に説明します。同定された10個のオオムギCMF遺伝子の遺伝的マッピング、および以前にマップされていない12個のHVCOLおよびHVPRR遺伝子は、ポアセアのオーソログと比較して、多数型のマップを共同位置に見ています。CMF、COL、およびPRR遺伝子ファミリーの種間/種間比較と系統解析は、祖先の雲母における完全なゲノム重複との相互作用と記述されたポアセアe CMF進化とともに、モノコット/ディコット分岐の前に進化したことを示しています。その後のクレード固有の突然変異、削除、および重複イベント。開花シリアルの調節におけるCMF遺伝子の実証済みの役割を考えると、ここで提示されたポアセ科CMF、COLおよびPRR遺伝子ファミリーの分子、系統発生、および比較分析は、機能的調査を実施できる基礎を提供します。

Numerous CCT domain genes are known to control flowering in plants. They belong to the CONSTANS-like (COL) and PREUDORESPONSE REGULATOR (PRR) gene families, which in addition to a CCT domain possess B-box or response-regulator domains, respectively. Ghd7 is the most recently identified COL gene to have a proven role in the control of flowering time in the Poaceae. However, as it lacks B-box domains, its inclusion within the COL gene family, technically, is incorrect. Here, we show Ghd7 belongs to a larger family of previously uncharacterized Poaceae genes which possess just a single CCT domain, termed here CCT MOTIF FAMILY (CMF) genes. We molecularly describe the CMF (and related COL and PRR) gene families in four sequenced Poaceae species, as well as in the draft genome assembly of barley (Hordeum vulgare). Genetic mapping of the ten barley CMF genes identified, as well as twelve previously unmapped HvCOL and HvPRR genes, finds the majority map to colinear positions relative to their Poaceae orthologues. Combined inter-/intra-species comparative and phylogenetic analysis of CMF, COL and PRR gene families indicates they evolved prior to the monocot/dicot divergence ∼200 mya, with Poaceae CMF evolution described as the interplay between whole genome duplication in the ancestral cereal, and subsequent clade-specific mutation, deletion and duplication events. Given the proven role of CMF genes in the modulation of cereals flowering, the molecular, phylogenetic and comparative analysis of the Poaceae CMF, COL and PRR gene families presented here provides the foundation from which functional investigation can be undertaken.