Grapes are one of the most economic

Grapes are one of the most economically important fruit crops. There are about 60 species in the genus Vitis. The phylogenetic relationships among these species are of keen interest for the conservation and use of this germplasm. We selected 309 accessions from 48 Vitis species,varieties, and outgroups, examined ~11 kb (~3.4 Mb total) of aligned nuclear DNA sequences from 27 unlinked genes in a phylogenetic context, and estimated divergence times based on fossil calibrations.


Results

Vitis formed a strongly supported clade. There was substantial support for species and less for the higher-level groupings (series). As estimated from extant taxa, the crown age of Vitis was 28 Ma and the divergence of subgenera (Vitis and Muscadinia) occurred at ~18 Ma. Higher clades in subgenus Vitis diverged 16 – 5 Ma with overlapping confidence intervals, and ongoing divergence formed extant species at 12 – 1.3 Ma. Several species had species-specific SNPs. NeighborNet analysis showed extensive reticulation at the core of subgenus Vitis representing the deeper nodes, with extensive reticulation radiating outward. Fitch Parsimony identified North America as the origin of the most recent common ancestor of extant Vitis species.


Conclusions

Phylogenetic patterns suggested origination of the genus in North America, fragmentation of an ancestral range during the Miocene, formation of extant species in the late Miocene-Pleistocene, and differentiation of species in the context of Pliocene-Quaternary tectonic and climatic change. Nuclear SNPs effectively resolved relationships at and below the species level in grapes and rectified several misclassifications of accessions in the repositories. Our results challenge current higher-level classifications, reveal the abundance of genetic diversity in the genus that is potentially available for crop improvement, and provide a valuable resource for species delineation, germplasm conservation and use.

Keywords: Biogeography, Divergence time estimate, Grapevine, Molecular phylogeny, Network, Northern hemisphere, Plant disjunction, Reticulation, SNP, Vitis

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

องุ่นเป็นหนึ่งในที่สุดทางเศรษฐกิจพืชผลไม้ที่สำคัญ มีประมาณ 60 ชนิดในสกุล Vitis ความสัมพันธ์ในหมู่สายวิวัฒนาการสายพันธุ์เหล่านี้มีความสนใจในการอนุรักษ์และการใช้เชื้อพันธุกรรมนี้ เราเลือกสาย 309 จาก 48 Vitis ชนิดพันธุ์และ outgroups ตรวจสอบ ~ 11 กิโลไบต์ (~ 3.4 Mb ทั้งหมด) ของสอดคล้องดีเอ็นเอนิวเคลียร์ตั้งแต่วันที่ 27 ยีนยกเลิกการเชื่อมโยงในบริบทสายวิวัฒนาการและการประมาณการครั้งความแตกต่างขึ้นอยู่กับการสอบเทียบฟอสซิล. ผลVitis เกิดขึ้น การสนับสนุนอย่างมาก clade มีการสนับสนุนอย่างมากสำหรับการขยายพันธุ์และน้อยกว่าสำหรับกลุ่มระดับสูง (แบบ) ในฐานะที่เป็นประมาณจากแท็กซ่าที่ยังหลงเหลืออยู่อายุมงกุฎ Vitis 28 Ma และความแตกต่างของ subgenera (Vitis และ Muscadinia) ที่เกิดขึ้นใน 18 ~ Ma clades ที่สูงขึ้นใน subgenus Vitis แยก 16-5 Ma ทับซ้อนกับช่วงความเชื่อมั่นและความแตกต่างที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องชนิดที่ยังหลงเหลืออยู่ใน 12-1.3 มะ หลายชนิดมี SNPs ชนิดที่เฉพาะเจาะจง การวิเคราะห์แสดงให้เห็น NeighborNet reticulation กว้างขวางที่หลักของ subgenus Vitis เป็นตัวแทนของโหนดลึกกับ reticulation กว้างขวางแผ่ออกไปด้านนอก ฟิทช์ระบุประหยัดทวีปอเมริกาเหนือเป็นที่มาของบรรพบุรุษร่วมกันล่าสุดของสายพันธุ์ Vitis ที่ยังหลงเหลืออยู่. สรุปผลการวิจัยชี้ให้เห็นวิวัฒนาการรูปแบบการก่อกำเนิดของพืชและสัตว์ในทวีปอเมริกาเหนือ, การกระจายตัวของช่วงของบรรพบุรุษในช่วงยุคการก่อตัวของสปีชีส์ที่ยังหลงเหลืออยู่ในช่วงปลายยุค Pleistocene- และความแตกต่างของสายพันธุ์ในบริบทของ Pliocene-Quaternary เปลี่ยนแปลงเปลือกโลกและภูมิอากาศ SNPs นิวเคลียร์ได้รับการแก้ไขอย่างมีประสิทธิภาพและความสัมพันธ์ที่ต่ำกว่าระดับสายพันธุ์ในองุ่นและแก้ไข misclassifications หลายสายในที่เก็บ ผลการท้าทายของเราในปัจจุบันการจำแนกระดับสูงเผยให้เห็นความอุดมสมบูรณ์ของความหลากหลายทางพันธุกรรมในประเภทที่อาจมีอยู่ในการปรับปรุงการเพาะปลูกและให้ทรัพยากรที่มีคุณค่าสำหรับการวาดภาพชนิดการอนุรักษ์เชื้อพันธุกรรมและการใช้งาน. คำสำคัญ: ชีวภูมิศาสตร์, ประมาณการเวลาที่แตกต่าง, เกรปไวน์ เชื้อชาติโมเลกุล, เครือข่าย, ซีกโลกเหนือร้าวฉานโรงงาน Reticulation, SNP, Vitis

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

องุ่นเป็นหนึ่งในผลไม้เศรษฐกิจที่สำคัญที่สุดของพืช มีประมาณ 60 ชนิดในสกุลองุ่น . การยืนยันความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้มีความสนใจในการอนุรักษ์และการใช้เชื้อพันธุกรรมนี้ เราเลือก 309 สายพันธุ์จากองุ่น 48 ชนิด พันธุ์และ outgroups ตรวจสอบ ~ 11 KB ( ~ 34 MB รวม ) ของชิดนิวเคลียร์ลำดับดีเอ็นเอยีนยกเลิกการเชื่อมต่อจาก 27 ในบริบทต่างๆ และประเมินความแตกต่างครั้งจากฟอสซิลสอบเทียบผล




องุ่นรูปแบบที่สนับสนุนอย่างมาก clade . มีการสนับสนุนอย่างมากสำหรับชนิดและน้อยกว่าสำหรับการจัดกลุ่มระดับ ( ชุด ) เท่าที่ประมาณจากความสูงเท่าที่มีอยู่ ,มงกุฎขององุ่นอายุ 28 มาและความแตกต่างของ subgenera ( องุ่น และ muscadinia ) เกิดขึ้นที่ ~ ~ ~ มา 18 สูงกว่า clades ใน subgenus องุ่นแยกออก 16 – 5 มาด้วยช่วงความเชื่อมั่นที่ทับซ้อนกันและความแตกต่างอย่างต่อเนื่องที่เกิดขึ้นยังมีอยู่ชนิดที่ 12 – 1.3 มา หลายสายพันธุ์ได้เฉพาะ - ขยายพันธุ์ snps .การวิเคราะห์ neighbornet พบซึ่งเหมือนตาข่ายที่กว้างขวางที่หลักของ subgenus องุ่นแทนโหนดลึกและกว้างขวางซึ่งเหมือนตาข่ายแผ่กระจายออกไปด้านนอก ฟิทช์ ระบุ ความตระหนี่อเมริกาเหนือเป็นที่มาของบรรพบุรุษล่าสุดขององุ่นสายพันธุ์เท่าที่มีอยู่




ยืนยันข้อสรุปรูปแบบแนะนำที่มาของชนิดในทวีปอเมริกาเหนือการแตกแยกของช่วงที่บรรพบุรุษในช่วงสมัยไมโอซีน , การก่อตัวของเท่าที่มีอยู่สายพันธุ์ใน Pleistocene สมัยไมโอซีนช้าและความแตกต่างของชนิดในบริบทของการเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศและไพลโอซีนซึ่ง . นิวเคลียร์ snps มีประสิทธิภาพการแก้ไขความสัมพันธ์ที่ด้านล่างในระดับและชนิดของพันธุ์องุ่นและแก้ไขหลาย misclassifications ในที่เก็บ .ผลของเราความท้าทายในปัจจุบันระดับหมวดหมู่ แสดงความอุดมสมบูรณ์ของความหลากหลายทางพันธุกรรมในพืชที่อาจมีอยู่ในการปรับปรุงพันธุ์พืช และให้ทรัพยากรที่มีคุณค่าสำหรับการกำหนดพันธุ์ การอนุรักษ์พันธุกรรม และใช้

คำสำคัญ : วความแตกต่างเวลา , ประมาณการ , ต้นองุ่นระบบเชื้อชาติ , เครือข่าย , ซีกโลกเหนือ ประพจน์เลือกพืชระดับโมเลกุลซึ่งเหมือนตาข่าย SNP , องุ่น ,