Title (eng)
Phylogenomics of Nicotiana section Suaveolentes (Solanaceae), with a focus on N. benthamiana
Parallel title (deu)
Phylogenomics der Sektion Suaveolentes der Gattung Nicotiana, mit Schwerpunkt auf N. benthamiana
Author
Aljaž Jakob
Advisor
Ovidiu Paun
Assessor
Ovidiu Paun
Abstract (deu)
Nicotiana sect. Suaveolentes stellt eine palaeopolyploide Sektiondar, welche in Australien, Afrika und in dersüdlichen Pazifikregio heimisch ist. Diese Gruppe eignet sich für die Erforschung langfristiger, durch Genomduplikation ausgelöster, Effekte. Das Alter dieser Sektion wird auf etwa sechs Millionen Jahre geschätzt, die anzestrale Chromosomenanzahl beträgt n= 24. Als Folge von Chromosomenumlagerungen und DNA-Verlust hat sich die Chromosomenanzahl der Arten dieser Sektion auf 24 bis 15 Chromosomenpaare in mehreren Chromosomenreduktionsereignissen reduziert. Die Arten dieser Sektion variieren in ihren ökologischen Präferenzen, manche haben auch spezielle Anpassungen an die extremen Lebensräume der zentralaustralischen Wüsten entwickelt.Eine Art dieser Sektion, N.benthamiana, gilt als wichtiger Modellorganismus in pflanzenvirologischen und biotechnologischen Forschungsfeldern. Nicotianabenthamianazeigt sowohl eine weite geographische Verbreitung als auch eine hohe morphologische und immunologische Diversität. Der natürliche Ursprung des Labor Stamms liegt nahe der Granites Goldmine in Northern Territory, Australien. Die vorliegende Studie untersucht phylogenetische Beziehungen zwischen 260 Proben von 47 beschriebenen sowie unbeschriebenen Taxa und behandelt zusätzlich die Populationsstruktur sowie Biogeographie von N.benthamianabasierend auf Restriktionsstellen-assoziierterDNA-Sequenzierung (RADseq) mithilfe des verfügbaren Referenzgenoms von N.benthamiana. Der daraus resultierende Stammbaum zeigt sich robust und gut statistisch unterstützt. Demnach stellt er eine gute Grundlage für zukünftige Studien der Chromosomenevolution nach einer Allopolyploidisierung in Zusammenhang mit extremen Umweltbedingungen dar. Weiters wurde festgestellt, dass N.benthamianain vier geographische Subpopulationen untergliedert werden kann und, dass der LaborStamm eine enge Verwandtschaftsbeziehung zu zwei Proben aus dem Judbarra/Gregory Nationalpark in Northern Territory aufweist.
Abstract (eng)
Nicotiana sect. Suaveolentesis a paleopolyploid section, native to Australia, Africa and the South Pacific. This group is suitable for studying longer-term effects triggered by whole genome doubling. The group is around 6mil years old,and it is expected to have had an ancestral chromosome number n = 24. As a result of chromosomal rearrangements and loss of DNA, at present the species of the group have a series of chromosome reductions with between 24 and 15 chromosome pairs. The species in this section show also variable ecologies, including some with adaptations to harsh, extreme habitats in the central Australian deserts. The group contains Nicotiana benthamiana, a useful and important model organism much used in plant virology and biotechnology. Nicotiana benthamiana has a wide geographical distribution, and morphological and immunological diversity. The natural origin of the lab line is near the Granites Gold Mine in the Northern Territory, Australia. In this study, phylogenetic relationships were investigated for260 accessions of 47 described and undescribed taxa, and additionally population structure and biogeography of N. benthamiana were explored using restriction site associated DNA sequencing (RADseq) data, making use of an available reference genome of N. benthamiana. The resulting phylogenetic tree is robust and well supported, providing a good framework for future study of post-allopolyploidization chromosomal evolution and adaptation to extreme habitats. Nicotiana benthamiana was found to have four geographical subpopulations. The laboratory strain was found to be closely related to the two accessions from Judbarra/Gregory National Park in the Northern Territory
Keywords (eng)
phylogenyNicotiana benthamianapopulation structuregene flowmodel organism
Keywords (deu)
PhylogenieNicotiana benthamianaPopulationsstrukturGenflussModellorganismus
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1397288
rdau:P60550 (deu)
48 Blätter
Number of pages
48
Association (deu)
Title (eng)
Phylogenomics of Nicotiana section Suaveolentes (Solanaceae), with a focus on N. benthamiana
Parallel title (deu)
Phylogenomics der Sektion Suaveolentes der Gattung Nicotiana, mit Schwerpunkt auf N. benthamiana
Author
Aljaž Jakob
Abstract (deu)
Nicotiana sect. Suaveolentes stellt eine palaeopolyploide Sektiondar, welche in Australien, Afrika und in dersüdlichen Pazifikregio heimisch ist. Diese Gruppe eignet sich für die Erforschung langfristiger, durch Genomduplikation ausgelöster, Effekte. Das Alter dieser Sektion wird auf etwa sechs Millionen Jahre geschätzt, die anzestrale Chromosomenanzahl beträgt n= 24. Als Folge von Chromosomenumlagerungen und DNA-Verlust hat sich die Chromosomenanzahl der Arten dieser Sektion auf 24 bis 15 Chromosomenpaare in mehreren Chromosomenreduktionsereignissen reduziert. Die Arten dieser Sektion variieren in ihren ökologischen Präferenzen, manche haben auch spezielle Anpassungen an die extremen Lebensräume der zentralaustralischen Wüsten entwickelt.Eine Art dieser Sektion, N.benthamiana, gilt als wichtiger Modellorganismus in pflanzenvirologischen und biotechnologischen Forschungsfeldern. Nicotianabenthamianazeigt sowohl eine weite geographische Verbreitung als auch eine hohe morphologische und immunologische Diversität. Der natürliche Ursprung des Labor Stamms liegt nahe der Granites Goldmine in Northern Territory, Australien. Die vorliegende Studie untersucht phylogenetische Beziehungen zwischen 260 Proben von 47 beschriebenen sowie unbeschriebenen Taxa und behandelt zusätzlich die Populationsstruktur sowie Biogeographie von N.benthamianabasierend auf Restriktionsstellen-assoziierterDNA-Sequenzierung (RADseq) mithilfe des verfügbaren Referenzgenoms von N.benthamiana. Der daraus resultierende Stammbaum zeigt sich robust und gut statistisch unterstützt. Demnach stellt er eine gute Grundlage für zukünftige Studien der Chromosomenevolution nach einer Allopolyploidisierung in Zusammenhang mit extremen Umweltbedingungen dar. Weiters wurde festgestellt, dass N.benthamianain vier geographische Subpopulationen untergliedert werden kann und, dass der LaborStamm eine enge Verwandtschaftsbeziehung zu zwei Proben aus dem Judbarra/Gregory Nationalpark in Northern Territory aufweist.
Abstract (eng)
Nicotiana sect. Suaveolentesis a paleopolyploid section, native to Australia, Africa and the South Pacific. This group is suitable for studying longer-term effects triggered by whole genome doubling. The group is around 6mil years old,and it is expected to have had an ancestral chromosome number n = 24. As a result of chromosomal rearrangements and loss of DNA, at present the species of the group have a series of chromosome reductions with between 24 and 15 chromosome pairs. The species in this section show also variable ecologies, including some with adaptations to harsh, extreme habitats in the central Australian deserts. The group contains Nicotiana benthamiana, a useful and important model organism much used in plant virology and biotechnology. Nicotiana benthamiana has a wide geographical distribution, and morphological and immunological diversity. The natural origin of the lab line is near the Granites Gold Mine in the Northern Territory, Australia. In this study, phylogenetic relationships were investigated for260 accessions of 47 described and undescribed taxa, and additionally population structure and biogeography of N. benthamiana were explored using restriction site associated DNA sequencing (RADseq) data, making use of an available reference genome of N. benthamiana. The resulting phylogenetic tree is robust and well supported, providing a good framework for future study of post-allopolyploidization chromosomal evolution and adaptation to extreme habitats. Nicotiana benthamiana was found to have four geographical subpopulations. The laboratory strain was found to be closely related to the two accessions from Judbarra/Gregory National Park in the Northern Territory
Keywords (eng)
phylogenyNicotiana benthamianapopulation structuregene flowmodel organism
Keywords (deu)
PhylogenieNicotiana benthamianaPopulationsstrukturGenflussModellorganismus
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1397289
Number of pages
48
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