比較ミトゲノーム解析により、菌根性種と共生種におけるミトコンドリアゲノムの分化が明らかになった

Comparative Mitogenome Analysis Reveals Mitochondrial Genome Differentiation in Ectomycorrhizal and Asymbiotic Species.

• Qiang Li
• Xiaohui He
• Yuanhang Ren
• Chuan Xiong
• Xin Jin
• Lianxin Peng
• Wenli Huang

抄録

本研究では、次世代シークエンシングデータに基づいて、非共生2種、外生菌根6種のマイトゲノームを収集し、解析を行った。8種のマイトゲノームのサイズは37,341～137,428 bpであり、イントロンがマイトゲノームのサイズ変動の主な要因の一つと考えられた。 菌根菌6種ではイントロンの位置クラスcox1P386が失われていた。また、菌根菌種では、非共生種に比べてマイトゲノム中の反復配列が多く、遺伝子間配列が少なかった。我々が試験した種では、遺伝子の置換や反転を含む大規模な遺伝子再配列が検出された。ミトコンドリア遺伝子セットの組み合わせに基づいて、66種の系統関係を再構築した。そのうち6種の菌根性種は単一起源であり、2種の樹液性種は2つの異なるクラッドを形成していた。本研究は、種の進化と生態適応におけるミトゲノームの機能を初めて解明したものである。

In this present study, we assembled and analyzed the mitogenomes of two asymbiotic and six ectomycorrhizal species based on next-generation sequencing data. The size of the eight mitogenomes ranged from 37,341 to 137,428 bp, and we considered introns to be one of the main factors contributing to the size variation of . The introns of the gene experienced frequent gain/loss events in ; and the intron position class cox1P386 was lost in the six ectomycorrhizal species. In addition, ectomycorrhizal species had more repetitive sequences and fewer intergenic sequences than asymbiotic species in their mitogenomes. Large-scale gene rearrangements were detected in the species we tested, including gene displacements and inversions. On the basis of the combined mitochondrial gene set, we reconstructed the phylogenetic relationships of 66 . The six ectomycorrhizal species were of single origin, and the two saprophytic species formed two distinct clades. This study is the first to elucidate the functions of the mitogenome in the evolution and ecological adaptation of species.

Copyright © 2020 Li, He, Ren, Xiong, Jin, Peng and Huang.