全基因组de novo

案例分享

《染⾊体⽔平基因组揭⽰了⼭核桃的⾮对称古亚基因组的进化和加速真菌抗性育种的⽬标》

Chromosome-scale
assembly
reveals
the

symmetric
paleo-subgenomes
evolution
and
targets
for
accelerating
fungal
resistance
breeding
in
nut
crop,pecan

期刊：Plant
Communications
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影响因⼦：8.625
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发表时间：2021年
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发表单位：浙江农林⼤学

研究背景：

美国⼭核桃 (Carya illinoinensis )，⼜称碧根果、薄壳⼭核桃，是胡桃科⼭核桃属最具有经济意义的坚果作物。然⽽，美国⼭核桃的⽣产和坚果质量⾯临巨⼤的环境挑战，例如真菌疾病的爆发。在⼏种对经济具有破坏性的真菌疾病中，由Venturia exprasa引起的疮痂病是对美国⼭核桃产量和品质影响最⼤的制约因素，且在现有⼭核桃种植⾯积中，易感品种占主导地位。 因此迫切需要了解美国⼭核桃对该病原菌的遗传抗性来源。

研究结果：

在该项研究中，⾸先通过整合纳⽶孔测序结合Hi-C技术，获得了杂交碧根果品种‘Pawnee’的⾼质量染⾊体⽔平基因组精细图。系统发育和进化分析揭⽰了碧根果和胡桃的两次全基因组复制 (WGD)事件和两个古亚基因组。分歧时间的推算结果显⽰：最近的WGD事件、碧根果和胡桃中⼤量的基因组重排事件是其与杨梅分离后基因组扩张和染⾊体数量增多的主要原因。两个古亚基因组在亚基因组⼤⼩和蛋⽩质编码基因数量上存在明显差异，并且表现出不对称的古基因丢失以及转座因⼦和转录因⼦家族的不对称分布，反映出胡桃科植物的在历史上经历了⻓期进化过程。

图：碧根果染⾊体⽔平组装基因组特征和进化