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Article Dans Une Revue Nature Genetics Année : 2017

Genome sequencing and population genomic analyses provide insights into the adaptive landscape of silver birch

Jarkko Salojärvi , Olli-Pekka Smolander , Kaisa Nieminen (1) , Sitaram Rajaraman , Omid Safronov , Pezhman Safdari , Airi Lamminmäki , Juha Immanen , Tianying Lan (2) , Jaakko Tanskanen , Pasi Rastas (3) , Ali Amiryousefi , Balamuralikrishna Jayaprakash , Juhana Kammonen , Risto Hagqvist , Gugan Eswaran , Viivi Helena Ahonen , Juan Alonso Serra , Fred Asiegbu , Juan de Dios Barajas-Lopez , Daniel Blande , Olga Blokhina , Tiina Blomster , Suvi Broholm , Mikael Brosché , Fuqiang Cui , Chris Dardick , Sanna Ehonen , Paula Elomaa , Sacha Escamez (4) , Kurt Fagerstedt (5) , Hiroaki Fujii , Adrien Gauthier (6) , Peter Gollan , Pauliina Halimaa , Pekka Heino , Kristiina Himanen , Courtney Hollender , Saijaliisa Kangasjärvi (7) , Leila Kauppinen , Colin Kelleher , Sari Kontunen-Soppela (8) , J Patrik Koskinen , Andriy Kovalchuk (9) , Sirpa Kärenlampi , Anna Kärkönen , Kean-Jin Lim , Johanna Leppälä , Lee Macpherson , Juha Mikola , Katriina Mouhu , Ari Pekka Mähönen , Ülo Niinemets (10) , Elina Oksanen (8) , Kirk Overmyer (11) , E Tapio Palva , Leila Pazouki , Ville Pennanen , Tuula Puhakainen , Péter Poczai (12) , Boy Possen , Matleena Punkkinen , Moona Rahikainen (7) , Matti Rousi (13) , Raili Ruonala , Christiaan van Der Schoot , Alexey Shapiguzov (12) , Maija Sierla , Timo Sipilä , Suvi Sutela , Teemu Teeri , Arja Tervahauta , Aleksia Vaattovaara (14) , Jorma Vahala , Lidia Vetchinnikova , Annikki Welling , Michael Wrzaczek , Enjun Xu , Lars Paulin , Alan Schulman , Martin Lascoux (15) , Victor Albert , Petri Auvinen , Ykä Helariutta (16) , Jaakko Kangasjärvi
Jarkko Salojärvi
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Olli-Pekka Smolander
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Sitaram Rajaraman
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Omid Safronov
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Pezhman Safdari
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Airi Lamminmäki
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Juha Immanen
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Jaakko Tanskanen
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Ali Amiryousefi
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Balamuralikrishna Jayaprakash
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Juhana Kammonen
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Risto Hagqvist
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Gugan Eswaran
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Viivi Helena Ahonen
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Juan Alonso Serra
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Fred Asiegbu
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Juan de Dios Barajas-Lopez
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Daniel Blande
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Olga Blokhina
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Tiina Blomster
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Suvi Broholm
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Fuqiang Cui
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Chris Dardick
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Kurt Fagerstedt
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Hiroaki Fujii
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Peter Gollan
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Pauliina Halimaa
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Pekka Heino
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Kristiina Himanen
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Leila Kauppinen
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Colin Kelleher
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Sirpa Kärenlampi
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Anna Kärkönen
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Johanna Leppälä
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Ari Pekka Mähönen
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Ülo Niinemets
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Enjun Xu
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Lars Paulin
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Alan Schulman
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Victor Albert
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Petri Auvinen
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Jaakko Kangasjärvi
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Résumé

Silver birch (Betula pendula) is a pioneer boreal tree that can be induced to flower within 1 year. Its rapid life cycle, small (440-Mb) genome, and advanced germplasm resources make birch an attractive model for forest biotechnology. We assembled and chromosomally anchored the nuclear genome of an inbred B. pendula individual. Gene duplicates from the paleohexaploid event were enriched for transcriptional regulation, whereas tandem duplicates were overrepresented by environmental responses. Population resequencing of 80 individuals showed effective population size crashes at major points of climatic upheaval. Selective sweeps were enriched among polyploid duplicates encoding key developmental and physiological triggering functions, suggesting that local adaptation has tuned the timing of and cross-talk between fundamental plant processes. Variation around the tightly-linked light response genes PHYC and FRS10 correlated with latitude and longitude and temperature, and with precipitation for PHYC. Similar associations characterized the growth-promoting cytokinin response regulator ARR1, and the wood development genes KAK and MED5A.
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Citer

Jarkko Salojärvi, Olli-Pekka Smolander, Kaisa Nieminen, Sitaram Rajaraman, Omid Safronov, et al.. Genome sequencing and population genomic analyses provide insights into the adaptive landscape of silver birch. Nature Genetics, 2017, 49 (6), pp.904-912. ⟨10.1038/ng.3862⟩. ⟨hal-02461071⟩
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