1. A new source of cytoplasmic male sterility found in wild beet and its relationship to other CMS types.
- Author
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Kawanishi, Yuki, Shinada, Hiroshi, Matsunaga, Muneyuki, Masaki, Yusuke, Mikami, Tetsuo, and Kubo, Tomohiko
- Subjects
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BEETS , *PLANT species , *PLANT genetics , *GENOMES , *BETA (Plants) - Abstract
We found a number of male-sterile plants in a wild beet (Beta vulgaris L. subsp. maritima) accession line, FR4-31. The inheritance study of the male sterility indicated the trait to be of the cytoplasmic type. The mitochondrial genome of FR4-31 proved to lack the male-sterility-associated genes preSatp6 and orf129, which are characteristic of the Owen CMS and I-12CMS(3) cytoplasms of beets, respectively. Instead, the truncated cox2 gene involved in G CMS originating from wild beets was present in the FR4-31 mitochondrial genome. In Southern hybridization using four mitochondrial gene probes, the FR4-31 cytoplasm showed patterns similar to those typical of the G cytoplasm. It is thus likely that the FR4-31 cytoplasm has a different CMS mechanism from both Owen CMS and I-12CMS(3), and that the FR4-31 and G cytoplasms resemble each other closely. A restriction map of the FR4-31 mitochondrial DNA was generated and aligned with those published for the Owen and normal fertile cytoplasms. The FR4-31 mitochondrial genome was revealed to differ extensively in arrangement from the Owen and normal genomes, and the male-sterile Owen and FR4-31 genomes seem to be derived independently from an ancestral genome. Les auteurs ont trouvé plusieurs plantes mâles stériles chez l’accession FR4-31 de la betterave maritime (Beta vulgaris L. subsp. maritima). L’étude de l’hérédité de cette stérilité mâle a montré que le caractère était cytoplasmique. Le génome mitochondrial de FR4-31 s’est avéré dépourvu de deux gènes associés à la stérilité mâle, preSatp6 et orf129, lesquels sont respectivement caractéristiques des cytoplasmes CMS Owen et I-12CMS(3) chez les betteraves. Au lieu, un gène cox2 tronqué, impliqué dans la CMS G chez les betteraves maritimes, était présent dans le génome mitochondrial de FR4-31. Lors d’hybridations Southern réalisées à l’aide de quatre sondes géniques mitochondriales, le cytoplasme FR4-31 s’est montré semblable à celui du cytoplasme G. Il est ainsi vraisemblable que le cytoplasme FR4-31 possède un mécanisme CMS différent de celui présent chez la CMS Owen et I-12CMS(3), et que les cytoplasmes FR4-31 et G se ressemblent beaucoup. Une carte de restriction de l’ADN mitochondrial de FR4-31 a été générée et alignée avec celles publiées pour les cytoplasmes Owen et normaux fertiles. Le génome mitochondrial de FR4-31 a présenté de nombreuses différences dans son organisation relativement aux génomes Owen et normal. Par contre, les génomes mâles stériles Owen et FR4-31 semblent dérivés indépendamment d’un génome ancestral. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2010
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