Early allopolyploid evolution in the post-Neolithic <i>Brassica napus</i> oilseed genome
Boulos Chalhoub(Université d'Évry Val-d'Essonne), France Denœud(Centre National de la Recherche Scientifique), Shengyi Liu(Oil Crops Research Institute), Isobel A. P. Parkin(Agriculture and Agri-Food Canada), Haibao Tang(J. Craig Venter Institute), Xiyin Wang(University of Georgia), Julien Chiquet(Centre National de la Recherche Scientifique), Harry Belcram(Université d'Évry Val-d'Essonne), Chaobo Tong(Oil Crops Research Institute), Birgit Samans(Justus-Liebig-Universität Gießen), Margot Corréa(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Corinne Da Silva(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Jérémy Just(Université d'Évry Val-d'Essonne), Cyril Falentin(Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes), ChuShin Koh(Saskatchewan Research Council (Canada)), Isabelle Le Clainche(Université d'Évry Val-d'Essonne), Maria Bernard(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Pascal Bento(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Benjamin Noël(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Karine Labadie(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Adriana Alberti(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Mathieu Charles(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Dominique Arnaud(Université d'Évry Val-d'Essonne), Hui Guo(University of Georgia), Christian Daviaud(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Salman Alamery(Australian Centre for Plant Functional Genomics), Kamel Jabbari(University of Cologne), Meixia Zhao(Purdue University West Lafayette), Patrick P. Edger(University of California, Berkeley), Houda Chelaifa(Université d'Évry Val-d'Essonne), David C. Tack(University of British Columbia), Gilles Lassalle(Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes), Imen Mestiri(Université d'Évry Val-d'Essonne), Nicolas Schnel(Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes), Marie‐Christine Le Paslier(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Guangyi Fan(BGI Group (China)), Victor Renault(Fondation Jean Dausset-CEPH), Philipp E. Bayer(Australian Centre for Plant Functional Genomics), Agnieszka A. Golicz(Australian Centre for Plant Functional Genomics), Sahana Manoli(Australian Centre for Plant Functional Genomics), Tae‐Ho Lee(University of Georgia), Vinh Ha Thi(Université d'Évry Val-d'Essonne), Smahane Chalabi(Université d'Évry Val-d'Essonne), Qiong Hu(Oil Crops Research Institute), Chuchuan Fan(Huazhong Agricultural University), Reece Tollenaere(Australian Centre for Plant Functional Genomics), Yun Lü(Université d'Évry Val-d'Essonne), Christophe Battail(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Jinxiong Shen(Huazhong Agricultural University), Christine Sidebottom(Saskatchewan Research Council (Canada)), Xinfa Wang(University of Georgia), Aurélie Canaguier(Université d'Évry Val-d'Essonne), Aurélie Chauveau(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Aurélie Berard(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Gwenaëlle Deniot(Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes), Mei Guan(Hunan Agricultural University), Zhongsong Liu(Hunan Agricultural University), Fengming Sun(BGI Group (China)), Yong Pyo Lim(Chungnam National University), Eric Lyons(University of Arizona), Christopher D. Town(J. Craig Venter Institute), Ian Bancroft(University of York), Xiaowu Wang(University of Georgia), Jinling Meng(Huazhong Agricultural University), Jianxin Ma(Purdue University West Lafayette), J. Chris Pires(University of Missouri), Graham J.W. King(Southern Cross University), Dominique Brunel(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Régine Delourme(Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes), Michel Renard(Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes), Jean‐Marc Aury(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), Keith L. Adams(University of British Columbia), Jacqueline Batley(Australian Centre for Plant Functional Genomics), Rod J. Snowdon(Justus-Liebig-Universität Gießen), Jörg Tost(Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives), David Edwards(Australian Centre for Plant Functional Genomics), Yongming Zhou(Huazhong Agricultural University), Wei Hua(Oil Crops Research Institute), Andrew Sharpe(Saskatchewan Research Council (Canada)), Andrew H. Paterson(University of Georgia), Chunyun Guan(Hunan Agricultural University), Patrick Wincker(Centre National de la Recherche Scientifique)
Cited by 2,569Open Access
Abstract
Oilseed rape (Brassica napus L.) was formed ~7500 years ago by hybridization between B. rapa and B. oleracea, followed by chromosome doubling, a process known as allopolyploidy. Together with more ancient polyploidizations, this conferred an aggregate 72× genome multiplication since the origin of angiosperms and high gene content. We examined the B. napus genome and the consequences of its recent duplication. The constituent An and Cn subgenomes are engaged in subtle structural, functional, and epigenetic cross-talk, with abundant homeologous exchanges. Incipient gene loss and expression divergence have begun. Selection in B. napus oilseed types has accelerated the loss of glucosinolate genes, while preserving expansion of oil biosynthesis genes. These processes provide insights into allopolyploid evolution and its relationship with crop domestication and improvement.
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