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- Title
Characterization of waxy proteins and waxy genes of Triticum timopheevii and T. zhukovskyi and implications for evolution of wheat.
- Authors
Yan, Liuling; Bhave, Mrinal
- Abstract
The granule-bound starch (GBSS I, waxy protein) in Triticum timopheevii (A[sup t] A[sup t] GG) and T. zhukovskyi (A[sup t] A[sup t] A[sup z] A[sup z] GG) and a diagnostic section of the genes encoding GBSS-I from the Wx-TtA and Wx-G loci of T. timopheevii and the Wx-TtA, Wx-G, and Wx-TzA loci of T. zhukovskyi were investigated in this study. The waxy proteins in these two polyploid wheats could not be separated into distinct bands, in contrast to those in the T. turgidum (AABB) – T. aestivum (AABBDD) lineage. Alignment of sequences of the section covering exon4–intron4–exon5 of the various waxy genes led to the identification of gene-specific sequences in intron 4. The sequences specific to the Wx-TtA and Wx-G genes of T. timopheevii were different from those of the Wx-A1 gene and Wx-B1 genes of T. turgidum and T. aestivum. A surprising observation was that the Wx-TzA of T. zhukovskyi did not match with the Wx-TmA of T. monococcum, a putative donor of the A[sup z] genome, but matched unexpectedly and perfectly with the Wx-B1 gene on chromosome 4A, which is proposed to have translocated from the chromosome 7B of T. aestivum. The possible genetic mechanism explaining these observations is discussed.Key words: waxy proteins, waxy genes, T. timopheevii, T. zhukovskyi, wheat evolution.Dans cette étude, les auteurs ont examiné plusieurs allèles du gène codant pour l'amidon synthase liée aux granules (« granule-bound starch synthase » GBSS1, protéine « waxy »). Les allèles présents chez le Triticum timopheevii (A[sup t] A[sup t] GG) et le T. zhukovskyi (A[sup t] A[sup t] A[sup z] A[sup z] GG) ainsi qu'un segment diagnostique des allèles Wx-TtA et Wx-G du T. timopheevii et des allèles Wx-TtA, Wx-G et Wx-TzA du T. zhukovskyi ont été étudiés. Les protéines waxy chez ces deux espèces polyploïdes ne pouvaient être distinguées sur gel contrairement à celles dans le lignage T. turgidum (AABB) – T. aestivum (AABBDD). Un alignement des séquences correspondant à la région couvrant l'exon 4, l'intron 4 et l'exon 5 des divers allèles waxy a permis d'identifier des séquences qui sont spécifiques de chaque allèle au sein de l'intron 4. Les séquences spécifiques des allèles Wx-TtA et Wx-G du T. timopheevii étaient différentes de celles des allèles Wx-A1 et Wx-B1 du T. turgidum et du T. aestivum. Étonnamment, l'allèle Wx-TzA du T. zhukovskyi n'était pas identique à l'allèle Wx-TmA du T. monococcum, l'espèce soupçonnée être à l'origine du génome A[sup z] , mais était plutôt identique à l'allèle Wx-B1 situé sur le chromosome 4A, cet allèle étant postulé s'être transloqué à partir du chromosome 7B du T. aestivum. Un mécanisme génétique pouvant possiblement expliquer ces observations est discuté.Mots clés : protéines waxy, gènes waxy, T. timopheevii, T. zhukovskyi, évolution du blé.[Traduit par la Rédaction]
- Subjects
STARCH; WHEAT genetics; POLYPLOIDY; PLANT chromosome numbers; EXONS (Genetics)
- Publication
Genome, 2001, Vol 44, Issue 4, p582
- ISSN
0831-2796
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/g01-036