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Evolution of selected satellite DNAs in cultivated Capsicum species
Antonia Ulrike Simon
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Genetik und Entwicklungsbiologie
Betreuer*in
Hanna Schneeweiss
DOI
10.25365/thesis.63665
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29582.66802.376553-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Chilis sind wichtige, weltweit angebaute Gewürzpflanzen. Obwohl gezeigt werden konnte, dass die Genome von Capsicum annuum aus 60-83% repetitiver DNA bestehen, ist wenig bekannt über ihre Genomzusammensetzung und -evolution. Zytogenetisch betrachtet sind „tandem repeats“, welche Satelliten DNA und rDNA Gene inkludieren, höchstinteressant, da sie an genomischen Umordnungen beteiligt sind und praktische Hilfsmittel zur Untersuchung der Genomevolution darstellen.
Das Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung und Untersuchung der Variation von drei neuen Satelliten DNAs und zwei rDNAs in den Genomen von zwei kultivierten Capsicum Arten. Genomgrößen von fünf Individuen, welche drei Sorten von C. annuum und zwei Sorten von C. pubescens repräsentieren, wurden anhand von Durchflusszytometrie gemessen. Mithilfe einer „RepeatExplorer“ Pipeline wurden drei neue Satelliten DNAs identifiziert (CapSat1, CapSat4 und CapSat5). Diese drei Satelliten DNAs wurden zusammen mit zwei rDNAs (5S rDNA, 35S rDNA) mithilfe von Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung auf den Chromosomen von den fünf ausgewählten Individuen abgebildet.
Durch vergleichende Karyotypen-Analyse konnten große Unterschiede in Bezug auf Anzahl und Lage der 35S rDNA- und Satelliten DNA Loci, jedoch nicht im Fall der 5S rDNA, festgestellt werden. C. pubescens zeigte nicht nur eine höhere Gesamtzahl der Loci von beinahe allen analysierten tandem repeats sondern auch höhere intraspezifische Variabilität der Loci als C. annuum. Dies könnte das Resultat ihrer unterschiedlichen Domestikationsgeschichte sein. Die in beiden Arten am häufigsten vorkommende Satelliten DNA, war CapSat1. Außerdem war es möglich, sieben bis acht Chromosomenpaare in der Art Capsicum annuum sowie acht Chromosomenpaare in der Art Capsicum pubescens eindeutig zu identifizieren.
Abstract
(Englisch)
Peppers are important worldwide grown spice crops. Although it was shown that genome of Capsicum annuum contain 60-83% of repeats, little is known about their composition and evolution. Cytogenetically, tandem repeats, which include satellite DNAs and rRNA genes are most interesting as they are often involved in genome rearrangements and provide valuable tools for investigating genome evolution.
This study aimed to characterize and determine the extent of variation of three novel satellite DNAs and two rDNA repeats in the genomes of two cultivated Capsicum species. Genome sizes of five individuals representing three accessions of C. annuum and two of C. pubescens were measured by flow cytometry. The RepeatExplorer pipeline was used to identify three novel satellite DNAs (CapSat1, CapSat4 and CapSat5) in NGS genome skimming data. These three satellite DNAs, together with two rDNAs (5S rDNA, 35S rDNA), were mapped in chromosomes of the five individuals using fluorescence in situ hybridization (FISH).
The comparative analyses of the karyotypes revealed high levels of variation of number and localization of 35S rDNA and satellite DNAs loci, but not of 5S rDNA. C. pubescens possessed more loci of nearly all analyzed tandem repeats and higher intraspecific loci variation than C. annuum. This might be the result of their different evolutionary history during their domestication. In both species, the most abundant satellite DNA was CapSat1. Furthermore, seven to eight chromosome pairs in Capsicum annuum and eight chromosome pairs in Capsicum pubescens could unequivocally be identified using the five tandem repeats.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Satelliten DNA Capsicum Pepper Tandem repeats Capsicum annuum Capsicum pubescens
Autor*innen
Antonia Ulrike Simon
Haupttitel (Englisch)
Evolution of selected satellite DNAs in cultivated Capsicum species
Paralleltitel (Deutsch)
Evolution ausgewählter Satelliten DNAs in kultivierten Capsicum Arten
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
75 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Hanna Schneeweiss
Klassifikation
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC15733550
Utheses ID
56480
Studienkennzahl
UA | 066 | 877 | |