Comparative Analysis of Plant Sex Chromosomes
Project goals
Plant sex chromosomes are rarely heteromorphic and they seem to be evolutionary younger compared to most animal species. So when studying the structure and evolution of plant sex chromosomes we can analyse the first steps in evolution of human sex chromosomes. We have already characterised the sex chromosomes of Silene latifolia and well documented that the Y accumulates many types of repetitive sequences. There are two Y chromosomes in males of Rumex acetosa and appear to be heterochromatic and probably of an older evolutionary age. In this project we want to globally characterise the sorrel genome using the 454-sequencing strategy, and using BAC library and laser microdissection we will isolate some X-linked genes and look for their Y-alleles. The aim of this work is to functionally analyse X- and Y-linked genes in both experimental plant models (campion and sorrel) in order to demonstrate (a) a different extent of degeneration of the Y chromosome(s), (b) to compare gene expression in different sexes, and (c) to indicate a hypothetical dosage compensation system.
Keywords
sex chromosomes dioecious plantsstructure physical mapping gene expression
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 13 (SGA02010GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P501-10-0102
Alternative language
Project name in Czech
Srovnávací analýza pohlavních chromozomů rostlin
Annotation in Czech
Studium evolučně mladých pohlavních chromozomů rostlin představuje objasňování časných stádií vývoje chromozomů člověka. Tento projekt navazuje na dosavadní výsledky naší laboratoře, kdy jsme provedli strukturní a cytogenetickou analýzu pohlavních chromozomů Silene latifolia. Pohlavní chromozomy Rumex acetosa jsou zjevně fylogeneticky starší a mají heterochromatický charakter. Metodou 454-sekvenování provedeme základní charakteristiku samčího a samičího genomu R. acetosa a pomocí laserového mikromanipulátoru připravíme DNA-knihovny pohlavních chromozomů. Analýzou X-knihovny připravíme genové sekvence a budeme hledat jejich alely na chromozomech Y. Předpokládáme, že u R. acetosa došlo k rozsáhlejším degenerativním změnám než u S. latifolia. Kvantitativní RT-PCR analýza genové exprese u obou modelů by měla odhalit (a) rozdíly v expresi X- a Y-vázaných alel, (b) rozdíly v expresi těchto genů u odlišných pohlaví a (c) rozdíly v různě starých fylogenetických systémech pohlavních chromozomů.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - secondary branch
GE - Plant cultivation
CEP - another secondary branch
EF - Botany
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
10611 - Plant sciences, botany
10612 - Mycology
30101 - Human genetics
40105 - Horticulture, viticulture
40106 - Agronomy, plant breeding and plant protection; (Agricultural biotechnology to be 4.4)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project successfully studied several complex aspects on S. latifolia and R. acetosa sex chromosomes like dimophism, repetitive sequences, distribution of plastid DNA in Y chromosome, absence of retroelements in Y chromosome as epigenetic mechanism. The taks of the project was fully accomplished. Based on this project, 14 impact papers and one book publication were published.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2010
Realization period - end
Dec 31, 2014
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 19, 2014
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
May 22, 2015
Finance
Total approved costs
5,962 thou. CZK
Public financial support
5,962 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
5 962 CZK thou.
Public support
5 962 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
EB - Genetics and molecular biology
Solution period
01. 01. 2010 - 31. 12. 2014