Author: Anderson, O. D.

Source: Genome, Volume 52, Number 8, August 2009 , pp. 726-740(15)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

An in-depth analysis was carried out with expressed sequence tags (ESTs) for genes in and near the HMW-GS loci. Considerations for using ESTs are discussed, including the occurrence of chimeric and aberrant HMW-GS ESTs. Complete gene sequences demonstrated the feasibility of constructing accurate full-length coding regions from EST assemblies and found, or supported, errors in several previously reported HMW-GS gene sequences. New complete HMW-GS gene sequences are reported for the cultivars Chinese Spring and Glenlea. The Ay subunit gene, which is considered null in cultivated wheats, was shown to transcribe in at least two germplasms. Analyses support the conclusion that of the five known genes within this genomic region, the two HMW-GS genes and the globulin gene are highly expressed. The other two genes, encoding a receptor kinase and a protein kinase, have one and no identifiable wheat EST, respectively, although ESTs are found for the orthologous genes in barley. The ESTs of all five genes within the HMW-GS region are either definitely associated with the endosperm or possibly originate from imbibed seed, suggesting the four distinct gene classes in this region are part of a seed or endosperm chromatin domain. EST resources were also used to determine relative abundance of ESTs for all classes of wheat prolamines and indicated differential levels of expression both among germplasms and among the three genomes of hexaploid wheats.

Une analyse approfondie a été réalisée sur les étiquettes de séquences exprimées (EST) provenant des gènes situés dans ou à proximité des locus HMW-GS. Les raisons motivant l'emploi des EST sont discutées, incluant la présence d'EST chimériques et aberrants parmi les EST des locus HMW-GS. Des séquences nucléotidiques complètes ont montré la possibilité d'assembler des régions codantes complètes à partir d'assemblages d'EST et ont permis de trouver ou de confirmer des erreurs au sein de plusieurs des séquences rapportées antérieurement. De nouvelles séquences nucléotidiques complètes des gènes HMW-GS sont rapportées pour les cultivars Chinese Spring et Glenlea. Il a été montré que le gène Ay du locus HMW-GS, considéré comme nul chez les blés cultivés, était transcrit chez aux moins deux germoplasmes. Les analyses confirment que parmi les cinq gènes situés dans cette région du génome, les deux gènes HMW-GS et celui codant pour la globuline sont fortement exprimés. Les deux autres gènes, codant pour une récepteur kinase et une protéine kinase, présentent respectivement un et aucun EST chez le blé, bien que des EST aient été trouvés pour leur orthologues chez l'orge. Les EST des cinq gènes de la région HMW-GS sont soit définitivement associés à l'albumen ou proviennent possiblement de graines imbibées. Cela suggère que les quatre classes de gènes représentés au sein de cette région font partie d'un domaine de la chromatine qui est spécifique de la graine ou de l'albumen. Les banques d'EST ont également été employées pour déterminer l'abondance relative des EST pour toutes les classes de prolamines du blé. Ces analyses ont indiqué des niveaux différents d'expression tant parmi les lignées que parmi les trois génomes des blés hexaploïdes.

Document Type: Research article

Publication date: 2009-08-01

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