Polyploidie, die Vervielfältigung ganzer Genome, ist eine wichtige evolutionäre Kraft, die besonders bei Pflanzen weit verbreitet ist. Jüngste Studien haben gezeigt, dass alle Angiospermen neben mehreren jüngeren, abstammungsspezifischen Ereignissen mindestens zwei Runden alter Duplizierung des gesamten Genoms durchlaufen haben. Es wird angenommen, dass diese Ereignisse für die evolutionäre Diversifizierung von Blütenpflanzen sehr wichtig waren.
Kulturflachs (usitatissimum) ist bekannt, dass es vor etwa 5–9 Millionen Jahren eine Duplikation des gesamten Genoms durchlaufen hat. Das Ziel einer aktuellen Studie in Annals of Botany war es zu untersuchen, ob es in der Evolutionsgeschichte des kultivierten Flachses zu weiteren Duplikationen des gesamten Genoms gekommen ist. Die Kenntnis solcher Duplikationen des gesamten Genoms wird wichtig sein, um die Biologie und Genomik von kultiviertem Flachs zu verstehen.
Transkriptome von 11 Linum Arten wurden unter Verwendung der Illumina-Plattform sequenziert. Die Short Reads wurden de novo zusammengestellt und die DupPipe-Pipeline wurde verwendet, um nach Signaturen von Polyploidie-Ereignissen aus der Altersverteilung von Paralogen zu suchen. Darüber hinaus wurden Phylogenien aller Paraloge innerhalb eines geschätzten Altersfensters von Interesse zusammengestellt. Diese Phylogenien wurden auf Hinweise auf ein Paläopolyploidie-Ereignis innerhalb der Gattung untersucht Linum.
Ein bisher unbekanntes Paläopolyploidie-Ereignis, das vor 20–40 Millionen Jahren stattfand, wurde entdeckt und es wurde gezeigt, dass es spezifisch für eine Klade innerhalb ist Linum mit kultiviertem Flachs (L.usitatissimum) und andere hauptsächlich blaublütige Arten. Die Feststellung wurde durch zwei Beweislinien gestützt. Erstens wurde eine signifikante Änderung der Steigung (Spitze) in der Altersverteilung von Paralogen gezeigt, die phylogenetisch auf diese Gruppe beschränkt und in dieser Gruppe allgegenwärtig war. Zweitens wurde eine große Anzahl von Paralog-Phylogenien abgerufen, die mit einem Polyploidie-Ereignis übereinstimmen, das innerhalb dieser Klade auftritt.
Die Ergebnisse zeigen die Nützlichkeit der Multispezies-Transkriptomik zum Nachweis von Duplikationsereignissen des gesamten Genoms und zeigen, dass mehrere Runden der Polyploidie bei der Gestaltung der Evolutionsgeschichte des Flachses wichtig waren. Das Verständnis und die Charakterisierung dieser Duplikationsereignisse des gesamten Genoms wird für die Zukunft wichtig sein Linum Forschung.
