Rhizobium rhizogenes exploits horizontal gene transfer as part of its mechanism of pathogenesis. In this respect, genetic material, transfer DNA (T-DNA) from the bacterium, is transferred transiently to the host plant genome. However, plant species within Nicotiana, Linaria and Ipomea genera contain genomic traces of ancient bacterial T-DNA. To determine if ancient bacterial T-DNA is present in uncultivated plants of European genera within Scrophulariaceae, seeds of Linaria, Antirrhinum, Digitalis, and Veronica were analysed for the presence of one of the root oncogenic loci genes; rolC of R. rhizogenes. This study discloses remnants of ancient rolC haplotypes in several species of Linaria, Antirrhinum, Digitalis and Veronica. The distribution of plant species harbouring rolC sequences within each genus was not uniform. In total, 7 of the 16 investigated species were found to be positive for at least one of the rolC haplotypes, where 6 of these are new additions to the group of naturally transformed plants. Sequence alignment showed high interspecies homology of rolC. Five unique rolC haplotypes (rolCa-rolCe) were found in several plant species. The most abundant, rolCa, was identified in all the plant species holding ancient bacterial DNA. Transcripts of rolC were not detected in leaves, which indicates that rolC may not have a function in leaves under non-stress conditions. This study adds Antirrhinum, Digitalis and Veronica to the list of plant genera within Scrophulariaceae which have been subjected to ancient transformation events via horizontal gene transfer from bacteria to plants.

中文翻译：

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从根瘤菌到欧洲无花果属（玄参科）的古代水平基因转移

根瘤菌利用水平基因转移作为其发病机制的一部分。在这方面，遗传物质，即来自细菌的转移 DNA (T-DNA)，被瞬时转移到宿主植物基因组中。然而，烟草属、Linaria 和 Ipomea 属内的植物物种包含古代细菌 T-DNA 的基因组痕迹。为了确定玄参科中未栽培的欧洲属植物中是否存在古老的细菌 T-DNA，分析了 Linaria、Antirrhinum、洋地黄和 Veronica 的种子中是否存在根致癌位点基因之一；R. rhizogenes 的 rolC。该研究揭示了几种 Linaria、Antirrhinum、洋地黄和 Veronica 物种中古代 rolC 单倍型的残余。每个属内含有 rolC 序列的植物物种的分布并不均匀。总共，发现 16 种研究物种中有 7 种对至少一种 rolC 单倍型呈阳性，其中 6 种是自然转化植物组的新成员。序列比对显示 rolC 具有高度的种间同源性。在几种植物物种中发现了五种独特的 rolC 单倍型 (rolCa-rolCe)。在所有拥有古老细菌 DNA 的植物物种中都发现了最丰富的 rolCa。在叶片中未检测到 rolC 的转录本，这表明 rolC 在非胁迫条件下可能在叶片中没有功能。这项研究将虎尾草、洋地黄和维罗尼卡添加到玄参科植物属列表中，这些植物属通过从细菌到植物的水平基因转移而经历了古老的转化事件。其中 6 种是自然转化植物组的新成员。序列比对显示 rolC 具有高度的种间同源性。在几种植物物种中发现了五种独特的 rolC 单倍型 (rolCa-rolCe)。在所有拥有古老细菌 DNA 的植物物种中都发现了最丰富的 rolCa。在叶片中未检测到 rolC 的转录本，这表明 rolC 在非胁迫条件下可能在叶片中没有功能。这项研究将虎尾草、洋地黄和维罗尼卡添加到玄参科植物属列表中，这些植物属通过从细菌到植物的水平基因转移而经历了古老的转化事件。其中 6 种是自然转化植物组的新成员。序列比对显示 rolC 具有高度的种间同源性。在几种植物物种中发现了五种独特的 rolC 单倍型 (rolCa-rolCe)。在所有拥有古老细菌 DNA 的植物物种中都发现了最丰富的 rolCa。在叶片中未检测到 rolC 的转录本，这表明 rolC 在非胁迫条件下可能在叶片中没有功能。这项研究将虎尾草、洋地黄和维罗尼卡添加到玄参科植物属列表中，这些植物属通过从细菌到植物的水平基因转移而经历了古老的转化事件。在几种植物物种中发现了五种独特的 rolC 单倍型 (rolCa-rolCe)。在所有拥有古老细菌 DNA 的植物物种中都发现了最丰富的 rolCa。在叶片中未检测到 rolC 的转录本，这表明 rolC 在非胁迫条件下可能在叶片中没有功能。这项研究将虎尾草、洋地黄和维罗尼卡添加到玄参科植物属列表中，这些植物属通过从细菌到植物的水平基因转移而经历了古老的转化事件。在几种植物物种中发现了五种独特的 rolC 单倍型 (rolCa-rolCe)。在所有拥有古老细菌 DNA 的植物物种中都发现了最丰富的 rolCa。在叶片中未检测到 rolC 的转录本，这表明 rolC 在非胁迫条件下可能在叶片中没有功能。这项研究将虎尾草、洋地黄和维罗尼卡添加到玄参科植物属列表中，这些植物属通过从细菌到植物的水平基因转移而经历了古老的转化事件。