meristem micropropagation of cassava (manihot esculenta) evokes genome-wide changes in dna methylation

الإكثار الدقيق للمرستيم في الكاسافا (Manihot esculenta) يُحدث تغيّرات في مثيلة الحمض النووي (DNA) على مستوى الجينوم بأكمله

Clicks: 374
ID: 158245
2015
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Popular

Ranked #100 of 812 articles by views in phytochemistry letters

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 812 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
There is great interest in the phenotypic, genetic and epigenetic changes associated with plant in vitro culture known as somaclonal variation. In vitro propagation systems that are based on the use of microcuttings or meristem cultures are considered analogous to clonal cuttings and so widely viewed to be largely free from such somaclonal effects. In this study, we surveyed for epigenetic changes during propagation by meristem culture and by field cuttings in five cassava (Manihot esculenta) cultivars. Principal Co-ordinate Analysis of profiles generated by Methylation Sensitive Amplified Polymorphism (MSAP) revealed clear divergence between samples taken from field-grown cuttings and those recovered from meristem culture. There was also good separation between the tissues of field samples but this effect was less distinct among the meristem culture materials. Application of methylation-sensitive Genotype By Sequencing (msGBS) identified 105 candidate epimarks that distinguish between field cutting and meristem culture samples. Cross referencing the sequences of these epimarks to the draft cassava genome revealed 102 sites associated with genes whose homologues have been implicated in a range of fundamental biological processes including cell differentiation, development, sugar metabolism, DNA methylation, stress response, photosynthesis, and transposon activation. We explore the relevance of these findings for the selection of micropropagation systems for use on this and other crops.
ثمة اهتمام كبير بالتغيرات المظهرية والوراثية وفوق الجينية (التخلقية) المرتبطة بزراعة النباتات في المختبر (in vitro)، والمعروفة باسم التباين السوماكلوني (somaclonal variation). وتُعد أنظمة الإكثار في المختبر القائمة على استخدام العُقل الدقيقة أو زراعة المرستيم مماثلة للإكثار بالعُقل النسلية؛ ومن ثم يُنظر إليها على نطاق واسع بأنها خالية إلى حد كبير من مثل هذه التأثيرات السوماكلونية. وفي هذه الدراسة، استقصينا التغيرات فوق الجينية أثناء الإكثار بزراعة المرستيم وبواسطة العُقل الحقلية في خمسة أصناف من الكاسافا (*Manihot esculenta*). كشف تحليل الإحداثيات الرئيسية (Principal Co-ordinate Analysis) للأنماط الناتجة عن تعدد أشكال الأجزاء المضخمة الحساسة للمثيلة (MSAP) عن تباعد واضح بين العينات المأخوذة من عُقل نامية حقلRowياً وتلك المسترجعة من زراعة المرستيم. كما لُوحظ انفصال جيد بين أنسجة العينات الحقلية، إلا أن هذا التأثير كان أقل وضوحاً بين مواد زراعة المرستيم. وقد أسفر تطبيق التنميط الجيني بالتسلسل الحساس للمثيلة (msGBS) عن تحديد 105 علامات فوق جينية مرشحة تميز بين عينات العُقل الحقلية وعينات زراعة المرستيم. وأظهرت المطابقة المرجعية لتسلسلات هذه العلامات فوق الجينية مع مسودة جينوم الكاسافا وجود 102 موقعاً مرتبطاً بجينات ارتبطت نظائرها بمجموعة من العمليات الحيوية الأساسية، بما في ذلك تمايز الخلايا، والنمو، وأيض السكريات، ومثيلة الحمض النووي، والاستجابة للإجهاد، والتمثيل الضوئي، وتنشيط الينقولات (العناصر الوراثية القافزة). ونناقش في هذا السياق أهمية هذه النتائج بالنسبة لاختيار أنظمة الإكثار الدقيق للاستخدام في هذا المحصول وغيره من المحاصيل.
Reference Key
kitimu2015frontiersmeristem Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Shedrack Reuben Kitimu;Shedrack Reuben Kitimu;Julian eTaylor;Timothy J March;Fred eTairo;Mike J Wilkinson;Carlos Marcelino Rodriguez Lopez
Journal phytochemistry letters
Year 2015
DOI
10.3389/fpls.2015.00590
URL
http://journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fpls.2015.00590/full
Keywords
dna methylation epigenetics cassava micropropagation genotyping by sequencingplant culture

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.