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Title
Das Genom von Mangold (Beta vulgaris var. cicla) / Vorgelegt von : Reinhard Lehner
Additional Titles
The genome of Swiss Chard (Beta vulgaris var. cicla)
AuthorLehner, Reinhard
Published2018
Institutional NoteWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018
Date of SubmissionJanuary 2018
LanguageGerman
Document typeMaster Thesis
Keywords (DE)Mangold / Genom / Zuckerrübe
Keywords (EN)Chard / genome / sugar beet
URNurn:nbn:at:at-fhcw:1-2605 Persistent Identifier (URN)
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Das Genom von Mangold (Beta vulgaris var. cicla) [1.51 mb]
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Abstract (German)

Das Genom von Mangold (Beta vulgaris var. cicla ) ist das zweite Genome der Gattung Beta, welches sequenziert wurde. Das erste Genom war jenes der Zuckerrübe. Beide Kulturpfanzen sind Varietäten der Unterart Beta vulgaris subsp.vulgaris und Nachkommen der Wilden Rübe Beta vulgaris ssp. maritima. Die Gattung Beta gehört zur Ordnung der Caryophylalles. Erst kürzlich, wurde die Ordnung der Caryophylalles als Schwestertaxon der Asteriden als auch der Rosiden eingeordnet. Sie alle sind Vertreter der Eudikotyledonen und teilen eine gemeinsame antike Genom Triplikation. Mangold ist eine zweijährige Pflanze mit großen feischigen Blattstielen und breiten knackigen Blattspreiten. Diese sind sehr reich an Proteinen, Vitamin C, Karotenoiden, Eisen und Kalzium. Das hier vorgestellte Genom der Mangold Linie M4021 hat eine errechnete Größe von 604 Mb und besteht aus 62,136 "scaffolds" und "unscaffolded contigs". Es konnten 27,582 protein kodierende Gene und 29,485 Transkripte vorhergesagt werden, die zumindest durch einen 1 % Hinweis gestützt sind. Für mehr als 90 % dieser Gene wurde nur ein Transkript vorhergesagt und 20,553 von diesen beinhalteten sowohl ein Start als auch ein Stopcodon. Weitere 75 % besitzen eine Exon-Intron Struktur und bestehen durchschnittlich aus 6.1 Exons. Des Weiteren haben 99.8 % eine 5' UTR beziehungsweise eine 3' UTR Region. Das Mangold Genom besitz ca. 80,000 Introns, von denen weniger als 1 % nicht mit dem Major Spleißosom gespleißt werden. Für ungefähr 23 % der Gene mit einer Exon-Intron Struktur konnten alternative Spleißprodukte vorhergesagt werden. Bei dem Vergleich der beiden Genome von Mangold und Zuckerrübe konnten 16,750 orthologe Gruppen festgestellt werden, die zumindest eine Sequenz je einer Varietät besitzen. Darüber hinaus

wurden auch 13 orthologe Gruppen identifziert die mehrere Sequenzen nur von einer Art beinhalteten, sogenannte Paraloge. Bei der Annotierung dieser paralogen Sequenzen zu bekannten "gene ontology terms" konnte kein signifkanter Unterschied zwischen den beiden Genomen festgestellt werden. Abschlieend soll hier das zweite Genom, jenes von Mangold der Gattung Beta präsentiert werden.

Abstract (English)

The genome of chard (Beta vulgaris var. cicla ) is the second genome sequenced from the genus Beta after the recently sequenced genome of sugar beet. Both beet cultivars are varieties of the subspecies Beta vulgaris subsp.vulgaris and descendants of sea beet Beta vulgaris ssp. maritima. The genus Beta belongs to the order Caryopyhlalles which was

recently discovered to be a sister taxon of rosids and asterids, and sharing a common ancient genome triplication with other eudicots. Chard is a biennial plant with large and freshy leaf petioles and broad crisp leaf blades and rich in proteins, vitamin C, carotenoids, iron and calcium. The presented genome of the Swiss chard line M4021 had an estimated size of 604 Mbp comprising 62,136 scaffolds and unscaffolded contigs. In total 27,582 protein-coding genes and 29,485 transcripts were predicted supported by at least 1 % expression hints given. For more than 90 % of the genes only one transcript was predicted. By analyzing the primary transcripts 20,553 contained a start and stop codon and 75 % showed and exon-intron structure comprised of 6.1 exons on average. In addition more than 99.8 % contained a 5'UTR and a 3'UTR. The chard genome consists of about 80,000 introns, from which less than 1 % are not spliced by the major spliceosome. Furthermore, around 23 % of the genes with an exon-intron structure are supposed to be alternatively spliced. By identifying orthogroups in chard and sugar beet, 16,750 were discovered containing at least one sequence of each variety. There were also 13 orthogroups that contained paralogs from one variety only. By mapping an annotating these paralogs to gene ontology terms no signifcant difference was discovered. In summary this study

presents a detailed analysis of the second genome, sequenced from the genus Beta.

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