Analysis of the recombination landscape of hexaploid bread wheat reveals genes controlling recombination and gene conversion frequency
Analysis of the recombination landscape of hexaploid bread wheat reveals genes controlling recombination and gene conversion frequency
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六倍体面包小麦的重组景观分析揭示了控制重组和基因转换频率的基因
DOI：
10.1101/539684
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gardiner L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gardiner L
背景真核生物同源染色体之间通过交换和基因转换进行的序列交换是高度保守的，对基因组的稳定性和遗传多样性具有重要意义。缺乏重组限制作物育种工作，因此，增加重组率可以减少连锁阻力，并产生新的遗传combinations.ResultsWe使用计算分析的13个重组自交系作图群体，以评估交叉和基因转换频率在六倍体基因组的小麦（小麦）。我们观察到，高频率的交叉点之间共享的人口和密切相关的父母导致人口更相似的交叉模式。我们证明，基因转换是更普遍的，覆盖更多的基因组在小麦比其他植物，使其成为一个关键的过程中产生新的单倍型，特别是在着丝粒区域的交叉是罕见的。我们确定数量性状位点改变基因转换和交叉频率，并确认一种新的RecQ解旋酶基因，属于一个古老的分支，是在一些植物谱系，包括Arabidopsis.ConclusionsThis是第一个基因被证明参与在小麦的基因转换的功能。利用RecQ解旋酶具有利用广泛的基因转换来打破连锁阻力的潜力。
BackgroundSequence exchange between homologous chromosomes through crossing over and gene conversion is highly conserved among eukaryotes, contributing to genome stability and genetic diversity. A lack of recombination limits breeding efforts in crops; therefore, increasing recombination rates can reduce linkage drag and generate new genetic combinations.ResultsWe use computational analysis of 13 recombinant inbred mapping populations to assess crossover and gene conversion frequency in the hexaploid genome of wheat (Triticum aestivum). We observe that high-frequency crossover sites are shared between populations and that closely related parents lead to populations with more similar crossover patterns. We demonstrate that gene conversion is more prevalent and covers more of the genome in wheat than in other plants, making it a critical process in the generation of new haplotypes, particularly in centromeric regions where crossovers are rare. We identify quantitative trait loci for altered gene conversion and crossover frequency and confirm functionality for a novel RecQ helicase gene that belongs to an ancient clade that is missing in some plant lineages including Arabidopsis.ConclusionsThis is the first gene to be demonstrated to be involved in gene conversion in wheat. Harnessing the RecQ helicase has the potential to break linkage drag utilizing widespread gene conversions.
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影响因子：
4.5
作者：
Sun Y;Ambrose JH;Haughey BS;Webster TD;Pierrie SN;Muñoz DF;Wellman EC;Cherian S;Lewis SM;Berchowitz LE;Copenhaver GP
通讯作者：
Copenhaver GP
RecQ 解旋酶在小立碗藓发育、DNA 修复和基因靶向中的功能[打开]
DOI：
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发表时间：
2018
期刊：
The Plant Cell
影响因子：
--
作者：
Gertrud Wiedemann;Nico van Gessel;Fabian Köchl;Lisa Hunn;Katrin Schulze;Lina Maloukh;F. Nogué;E. Decker;F. Hartung;R. Reski
通讯作者：
R. Reski
DOI：
10.1111/tpj.14009
发表时间：
2018-09
期刊：
The Plant journal : for cell and molecular biology
影响因子：
--
作者：
Jordan KW;Wang S;He F;Chao S;Lun Y;Paux E;Sourdille P;Sherman J;Akhunova A;Blake NK;Pumphrey MO;Glover K;Dubcovsky J;Talbert L;Akhunov ED
通讯作者：
Akhunov ED
DOI：
10.1073/pnas.96.13.7398
发表时间：
1999-06
影响因子：
11.1
作者：
G. Shalev;Y. Sitrit;N. Avivi-Ragolski;C. Lichtenstein;A. Levy
通讯作者：
G. Shalev;Y. Sitrit;N. Avivi-Ragolski;C. Lichtenstein;A. Levy
影响因子：
3.5
作者：
Hongqing Li;Mei-Ru Li
通讯作者：
Hongqing Li;Mei-Ru Li