The Silene latifolia genome and its giant Y chromosome - Archive ouverte HAL
Pré-Publication, Document De Travail (Preprint/Prepublication) Année : 2023

The Silene latifolia genome and its giant Y chromosome

Carol Moraga (1, 2, 3) , Catarina Branco (1, 4, 5, 6) , Quentin Rougemont (7) , Paris Veltsos (8) , Pavel Jedlička (9) , Aline Muyle (10) , Mélissa Hanique (11) , Eric Tannier (1) , Xiaodong Liu (12) , Eddy Mendoza-Galindo (10) , Claire Lemaitre (13) , Peter D. Fields (14) , Corinne Cruaud (15) , Karine Labadie (15) , Caroline Belser (15) , Jérôme Briolay (16) , Sylvain Santoni (17) , Radim Cegan (9) , Raquel Linheiro (1, 4, 5) , Ricardo C. Rodríguez de la Vega (7) , Gabriele Adam (11) , Adil El Filali (1) , Vinciane Mossion (18) , Adnane Boualem (11) , Raquel Tavares (4, 5, 6) , Amine Chebbi (19) , Richard Cordaux (20) , Cécile Fruchard (1) , Djivan Prentout (21) , Amandine Velt (22) , Bruno Spataro (1) , Stephane Delmotte (1) , Laura Weingartner (23) , Helena Toegelová (24) , Zuzana Tulpová (24) , Petr Cápal (24) , Hana Šimková (24) , Helena Štorchová (24) , Manuela Krüger (24) , Oushadee A. J. Abeyawardana (24) , Douglas R. Taylor (25) , Matthew S. Olson (26) , Daniel B. Sloan (14) , Sophie Karrenberg (18) , Lynda F. Delph (18) , Deborah Charlesworth (27) , Tatiana Giraud (7) , Abdelhafid Bendahmane (11) , Alex Di Genova (2, 3) , Amin Madoui (15, 28, 29) , Roman Hobza (9) , Gabriel Marais (1, 4, 5, 6)
1 LBBE - Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
2 ICIn - UOH - Instituto de Ciencias de la Ingenieria
3 iBio - Instituto Milenio de Biología Integrativa = Millennium Institute for Integrative Biology
4 CIBIO - Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos [Vairao]
5 FCUP - Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
6 BIOPOLIS - Program in Genomics, Biodiversity and Land Planning
7 ESE - Ecologie Systématique et Evolution
8 VUB - Vrije Universiteit Brussel [Bruxelles]
9 IBP / CAS - Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences
10 CEFE - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
11 IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403) - Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay
12 UCPH - University of Copenhagen = Københavns Universitet
13 IRISA - Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires
14 CSU - Colorado State University [Fort Collins]
15 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
16 DTAMB - Développement de Techniques et Analyse Moléculaire de la Biodiversité [Lyon]
17 UMR AGAP - Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
18 EBC - Department of Ecology and Genetics [Uppsala]
19 EFOR Group
20 EGCE - Evolution, génomes, comportement et écologie
21 Columbia University [New York]
22 SVQV - Santé de la vigne et qualité du vin
23 University of Louisville School of Medicine [Louisville]
24 IEB / CAS - Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
25 University of Virginia
26 TTU - Texas Tech University [Lubbock]
27 Indiana University [Bloomington]
28 JACOB - Institut de Biologie François JACOB
29 Institute of Evolutionary Biology, Ashworth Laboratories
Carol Moraga
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
Instituto de Ciencias de la Ingenieria
Instituto Milenio de Biología Integrativa = Millennium Institute for Integrative Biology
Catarina Branco
  • Fonction : Auteur
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos [Vairao]
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Program in Genomics, Biodiversity and Land Planning
Quentin Rougemont
Ecologie Systématique et Evolution
Paris Veltsos
Vrije Universiteit Brussel [Bruxelles]
Pavel Jedlička
Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences
Aline Muyle
Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
Mélissa Hanique
  • Fonction : Auteur
Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay
Eric Tannier
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
CV
Xiaodong Liu
University of Copenhagen = Københavns Universitet
Eddy Mendoza-Galindo
Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
Claire Lemaitre
Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires
CV
Peter D. Fields
Colorado State University [Fort Collins]
Corinne Cruaud
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Karine Labadie
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Caroline Belser
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
CV
Jérôme Briolay
  • Fonction : Auteur
Développement de Techniques et Analyse Moléculaire de la Biodiversité [Lyon]
Sylvain Santoni
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
Radim Cegan
Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences
Raquel Linheiro
  • Fonction : Auteur
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos [Vairao]
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Ricardo C. Rodríguez de la Vega
Ecologie Systématique et Evolution
Gabriele Adam
  • Fonction : Auteur
Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay
Adil El Filali
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
Vinciane Mossion
Department of Ecology and Genetics [Uppsala]
Adnane Boualem
Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay
CV
Raquel Tavares
  • Fonction : Auteur
Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos [Vairao]
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Program in Genomics, Biodiversity and Land Planning
Amine Chebbi
  • Fonction : Auteur
EFOR Group
Richard Cordaux
  • Fonction : Auteur
Evolution, génomes, comportement et écologie
Cécile Fruchard
  • Fonction : Auteur
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
Djivan Prentout
Columbia University [New York]
Amandine Velt
Santé de la vigne et qualité du vin
Bruno Spataro
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
CV
Stephane Delmotte
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
Laura Weingartner
University of Louisville School of Medicine [Louisville]
Helena Toegelová
  • Fonction : Auteur
Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
Zuzana Tulpová
  • Fonction : Auteur
Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
Petr Cápal
  • Fonction : Auteur
Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
Hana Šimková
Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
Helena Štorchová
Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
Manuela Krüger
  • Fonction : Auteur
Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
Oushadee A. J. Abeyawardana
  • Fonction : Auteur
Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
Douglas R. Taylor
  • Fonction : Auteur
University of Virginia
Matthew S. Olson
Texas Tech University [Lubbock]
Daniel B. Sloan
Colorado State University [Fort Collins]
Sophie Karrenberg
Department of Ecology and Genetics [Uppsala]
Lynda F. Delph
Department of Ecology and Genetics [Uppsala]
Deborah Charlesworth
Indiana University [Bloomington]
Tatiana Giraud
Ecologie Systématique et Evolution
Abdelhafid Bendahmane
Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay
Alex Di Genova
Instituto de Ciencias de la Ingenieria
Instituto Milenio de Biología Integrativa = Millennium Institute for Integrative Biology
Amin Madoui
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Institut de Biologie François JACOB
Institute of Evolutionary Biology, Ashworth Laboratories
Roman Hobza
  • Fonction : Auteur
Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences
Gabriel Marais
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos [Vairao]
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Program in Genomics, Biodiversity and Land Planning

Résumé

Abstract: In some species, the Y is a tiny chromosome but the dioecious plant Silene latifolia has a giant ∼550 Mb Y chromosome, which has remained unsequenced so far. Here we used a hybrid approach to obtain a high-quality male S. latifolia genome. Using mutants for sexual phenotype, we identified candidate sex-determining genes on the Y. Comparative analysis of the sex chromosomes with outgroups showed the Y is surprisingly rearranged and degenerated for a ∼11 MY-old system. Recombination suppression between X and Y extended in a stepwise process, and triggered a massive accumulation of repeats on the Y, as well as in the non-recombining pericentromeric region of the X, leading to giant sex chromosomes. One-Sentence Summary: This work uncovers the structure, function, and evolution of one of the largest giant Y chromosomes, that of the model plant Silene latifolia , which is almost 10 times larger than the human Y, despite similar genome sizes.

Domaines

Génomique, Transcriptomique et Protéomique [q-bio.GN] Evolution [q-bio.PE]

Aline Muyle  : Connectez-vous pour contacter le contributeur

https://hal.science/hal-04293712

Soumis le : dimanche 19 novembre 2023-02:04:34

Dernière modification le : mardi 19 novembre 2024-15:02:03

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Dates et versions

hal-04293712 , version 1 (19-11-2023)

Licence

Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification

Identifiants

Citer

Carol Moraga, Catarina Branco, Quentin Rougemont, Paris Veltsos, Pavel Jedlička, et al.. The Silene latifolia genome and its giant Y chromosome. 2023. ⟨hal-04293712⟩

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