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三代测序揭示向日葵基因组花期与油脂代谢关键基因

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浏览:- 发布日期:2017-07-03 16:05:55【

向日葵(英文:Sunflower,学名:Helianthus annus)是一种全球性的油料作物,基因组大小约3.6G。近期法国卡斯塔内托洛桑国家农业研究院的Nicolas Langlade及同事通过纯三代基因组测序(PacBio RS II platform,102×)总共组装得到13,957contigs,覆盖全基因组大小的80%。利用4个高密度遗传图+1个物理图谱,构建出了17条假染色体,挂在率在97%。

通过转录组测序获得了不同组织器官的表达谱数据,同时构建了不同的激素水平和逆境压力下的基因共表达网络。共预测出了52,232个编码基因,5803个lncRNA,123个miRNA; 其中67个lncRNA及1,020个mRNA被鉴定为miRNA的靶基因。

文中重构了花期和油脂代谢这两大育种性状的遗传网络。通过拟南芥花期相关数据库比对分析,在向日葵中共找到了270个与花期相关的同源基因,发现其实花期网络是由最近的全基因组倍增塑造的。通过对80个驯化品系(480个F1代个体进行GWAS分析)进行重测序,借助全基因组关联分析,作者识别了与花期相关的35个候选区域。并与QTL定位获得的区间相吻合。在向日葵基因组中总共找到了与油脂合成相关的12条代谢通路,涉及429个基因。通过对产油及不产油两个群体的80份材料进行FST分析,发现与油脂代谢通路相关的基因在差异区域中能被富集。

研究人员总结称,他们的研究强化了向日葵作为生物、演化和气候变化适应研究模型的地位,且有助于加快向日葵育种。

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