洛阳师范学院破译同源四倍体毛叶枣基因组

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关键词：

来源：

Plant Physiology

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//agri.nais.net.cn/topic/downloadFile/8bbfc2be-5de5-4ca5-9b04-357efd92fa6c

来源地址：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiae512

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2024-09-26

摘要：

2024年年9月26日，洛阳师范学院赵旭升教授/郭明欣副教授课题组联合中国农科院深圳农业基因组研究所闫建斌课题组在植物学领域知名期刊Plant Physiology 发表了题为“Genomes of autotetraploid wild and cultivated Ziziphus mauritiana reveal polyploid evolution and crop domestication”的研究论文。该研究整合多种测序技术，同时组装了一个野生种毛叶枣‘西双野生’和一个栽培种毛叶枣‘蜜丝’的同源四倍体的单倍型T2T基因组，并揭示了毛叶枣多倍体的进化历史及驯化历程。在进行基因组测序之前，研究团队通过FISH技术对野生种‘西双野生’进行了核型分析，显示其核型为2n = 4x = 48。k-mer 分析进一步表明野生和栽培毛叶枣均为4倍体。随后整合PacBio CLR, PacBio CCS, Hi-C 等多种测序技术，采用两步组装策略和Graph-Based Gap Filling策略将野生和栽培毛叶枣基因组均组装到单倍型的T2T水平。这是植物同源多倍体领域第一个haplotype-resolved T2T 基因组。基于毛叶枣基因组，研究团队分析了同源四倍体毛叶枣的进化历史，即现在的毛叶枣由远古时期的二倍体祖先种经过分化、杂交、加倍而成。基于野生和栽培的8个单倍型基因组，团队构建了一个图基因组，并发掘了结构变异的热点。为了揭示毛叶枣的驯化历史，研究人员对73份野生和栽培毛叶枣种质进行了重测序，并分析了群体结构及重要园艺性状变异的遗传基础。在驯化过程中，毛叶枣的果实风味发生了明显的改变，野生种口感酸涩，而经过驯化后的栽培种则明显失去了涩味。为了揭示这种风味变异的原因，研究人员对部分野生和栽培毛叶枣成熟期的果实进行了转录组和代谢组分析，结果表明在驯化过程中原花青素和绿原酸的减少是果实失去涩味的主要原因。