Differences between diploid donors are the main contributing factor for subgenome asymmetry measured in either gene ratio or relative diversity in allopolyploids
Journal article
Ye, Xueling, Hu, Haiyan, Zhou, Hong, Jiang, Yunfeng, Gao, Shang, Yuan, Zhongwei, Stiller, Jiri, Li, Chengwei, Chen, Guoyue, Liu, Yaxi, Wei, Yuming, Zheng, You-Liang, Wang, You-Gan and Liu, Chunji. (2021). Differences between diploid donors are the main contributing factor for subgenome asymmetry measured in either gene ratio or relative diversity in allopolyploids. Genome. 64(9), pp. 847-856. https://doi.org/10.1139/gen-2020-0024
Authors | Ye, Xueling, Hu, Haiyan, Zhou, Hong, Jiang, Yunfeng, Gao, Shang, Yuan, Zhongwei, Stiller, Jiri, Li, Chengwei, Chen, Guoyue, Liu, Yaxi, Wei, Yuming, Zheng, You-Liang, Wang, You-Gan and Liu, Chunji |
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Abstract | [English] Subgenome asymmetry (SA) has routinely been attributed to different responses between the subgenomes of a polyploid to various stimuli during evolution. Here, we compared subgenome differences in gene ratio and relative diversity between artificial and natural genotypes of several allopolyploid species. Surprisingly, consistent differences were not detected between these two types of polyploid genotypes, although they differ in times exposed to evolutionary selection. The estimated ratio of shared genes between a subgenome and its diploid donor was invariably higher for the artificial allopolyploid genotypes than those for the natural genotypes, which is expected as it is now well-known that many genes in a species are not shared among all individuals. As the exact diploid parent for a given subgenome is unknown, the estimated ratios of shared genes for the natural genotypes would also include difference among individual genotypes of the diploid donor species. Further, we detected the presence of SA in genotypes before the completion of the polyploidization events as well as in those which were not formed via polyploidization. These results indicate that SA may, to a large degree, reflect differences between its diploid donors or that changes occurred during polyploid evolution are defined by their donor genomes. [French] L’asymétrie des sous-génomes (AS) est généralement attribuée à l’acquisition, au cours de l’évolution, de réponses différentes à divers stimuli entre les sous-génomes présents chez un polyploïde. Dans ce travail, les auteurs ont comparé les différences entre sous-génomes pour ce qui est du ratio de gènes et de la diversité relative entre génotypes naturels et artificiels chez plusieurs espèces allopolyploïdes. Étonnamment, des différences ont régulièrement n’ont pas été détectées entre ces deux types de génotypes polyploïdes bien qu’ils diffèrent dans la durée de leur exposition à la sélection. Le ratio estimé de gènes partagés entre un sous-génome et le génome de l’espèce ancestrale était invariablement plus élevé chez les allopolyploïdes artificiels que chez les génotypes naturels, un résultat attendu puisqu’il est bien connu que plusieurs gènes ne sont pas présents chez tous les individus d’une espèce. Comme le parent diploïde exact n’est pas connu pour un sous-génome donné, les ratios estimés de gènes partagés avec les génotypes naturels pourraient également inclure des différences entre génotypes distincts de l’espèce diploïde ancestrale. De plus, les auteurs ont détecté la présence d’AS chez des génotypes avant le terme de la polyploïdisation de même que chez ceux qui n’étaient pas issus de la polyploïdisation. Ces résultats indiquent que l’AS pourrait, en grande partie, refléter des différences entre les espèces diploïdes ancestrales ou que les changements survenus au cours de l’évolution des polyploïdes sont définis par les génomes ancestraux. [Traduit par la Rédaction] |
Keywords | asymmetric evolution; subgenome asymmetry; diploid donor; polyploids; progenitor; évolution asymétrique; asymétrie des sous-génomes; diploïde ancestral; polyploïde; progéniteur |
Year | 2021 |
Journal | Genome |
Journal citation | 64 (9), pp. 847-856 |
Publisher | Canadian Science Publishing |
ISSN | 0831-2796 |
Digital Object Identifier (DOI) | https://doi.org/10.1139/gen-2020-0024 |
PubMed ID | 33661713 |
Scopus EID | 2-s2.0-85114299889 |
Page range | 847-856 |
Funder | Commonwealth Scientific and Industrial Organization (CSIRO) |
Publisher's version | License All rights reserved File Access Level Controlled |
Output status | Published |
Publication dates | |
Online | 04 Mar 2021 |
Publication process dates | |
Accepted | 09 Feb 2021 |
Deposited | 04 Aug 2023 |
Grant ID | R-10191-01 |
https://acuresearchbank.acu.edu.au/item/8z725/differences-between-diploid-donors-are-the-main-contributing-factor-for-subgenome-asymmetry-measured-in-either-gene-ratio-or-relative-diversity-in-allopolyploids
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