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Genomic relationships among $$Nicotiana$$ species with different ploidy levels revealed by 5S rDNA spacer sequences and FISH/GISH

5S rDNAのスペーサー配列並びにFISH/GISH法による、倍数性の異なるタバコ属植物のゲノム解析

北村 智; 田中 淳; 井上 雅好*

Kitamura, Satoshi; Tanaka, Atsushi; Inoue, Masayoshi*

タバコ属植物における倍数化の経緯を探るため、4倍体野生タバコ種において、高等生物に必須の遺伝子である5S rDNAのスペーサー領域を単離しシーケンス解析した。既に解析済みであった2倍体タバコ種におけるスペーサー配列と比較することにより、2倍体種と4倍体種からなる複数のグループが形成された。また5S rDNAの座乗染色体を調べたところ、グループ内の種は類似した染色体に5S rDNAが位置することがわかった。これらの結果から、同一グループに分類された倍数性の異なる種は、5S rDNAを基準にすると、非常に系統学的に近い関係にあると言える。この結果が、5S rDNAという一つの遺伝子だけでなくゲノム全体に関しても言えるかどうかを調査するために、GISHによるゲノムレベルの解析を行った。その結果、シーケンス解析で認められたグループは、ゲノムレベルでも非常に近縁関係にあることがわかった。

We used the intergenic spacer sequences of the 5S ribosomal RNA genes (5S rDNA) to obtain insights into the genomic origin of putative amphidiploid/tetraploid species with 2n=48 and their descendants in Nicotiana. Comparison of the spacer sequences with those from diploid (2n=24) Nicotiana species made it possible to detect some groups consisting of the sequences from the 2n=24 and 2n=48 level species. Chromosomal localizations of the 5S rDNA arrays were similar in most groups. The relationships suggested by the 5S rDNA were also assessed at the genome level by using genomic in situ hybridization. We showed that the grouping based on the 5S rDNA spacer sequence reflects high genomic homology between 2n=24 and 2n=48 level species. Our results are generally in agreement with the relationships previously suggested by morphological and cytogenetic observations, and some novel relationships were also revealed.

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パーセンタイル:20.13

分野:Biochemistry & Molecular Biology

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