担子菌の遺伝子再配列、イントロンダイナミクス、系統を明らかにするために、2つの菌根菌（ ）の比較マイトゲノム解析を行った

Comparative mitogenome analysis of two ectomycorrhizal fungi () reveals gene rearrangement, intron dynamics, and phylogeny of basidiomycetes.

• Qiang Li
• Yuanhang Ren
• Dabing Xiang
• Xiaodong Shi
• Jianglin Zhao
• Lianxin Peng
• Gang Zhao

抄録

本研究では、2つの種のマイトジェノームを収集し、アノテーションを行い、比較した。その結果、2種のミトゲノームはそれぞれ39,109bpと41,061bpの円形DNA分子で構成されていた。進化解析の結果、この遺伝子は2つの種で強い正の選択を受けていることが明らかになった。また、ミトコンドリアゲノムと核ゲノムの間を移動している可能性があると考えられる反復配列が、それぞれ10.64と36.50%検出された。担子菌61種では、大規模な遺伝子再配列と頻繁なイントロンの増減が検出され、ミトコンドリアの組織や大きさに大きな違いがあることが明らかになった。 また、担子菌のイントロンの挿入部位には塩基優先性があることがわかった。担子菌のミトコンドリア遺伝子の系統解析を行った結果、ミトコンドリア遺伝子が担子菌の系統関係を解析するための信頼性の高い分子マーカーであることが明らかになった。

In this study, the mitogenomes of two species were assembled, annotated and compared. The two mitogenomes of and comprised circular DNA molecules, with the size of 39,109 bp and 41,061 bp, respectively. Evolutionary analysis revealed that the gene had undergone strong positive selection in the two species. In addition, 10.64 and 36.50% of the repetitive sequences were detected in the mitogenomes of and respectively, which might transfer between mitochondrial and nuclear genomes. Large-scale gene rearrangements and frequent intron gain/loss events were detected in 61 basidiomycete species, which revealed large variations in mitochondrial organization and size in . In addition, the insertion sites of the basidiomycete introns were found to have a base preference. Phylogenetic analysis of the combined mitochondrial gene set gave identical and well-supported tree topologies, indicating that mitochondrial genes were reliable molecular markers for analyzing the phylogenetic relationships of . This study is the first report on the mitogenomes of , which will promote a better understanding of their contrasted ecological strategies, molecular evolution and phylogeny of these important ectomycorrhizal fungi and related basidiomycete species.

© The Author(s) 2020.