GENOMAREN BILAKAERA
naturaren genetika
Kalitate handiko genoma-multzo batek zekalearen ezaugarri genomikoak eta agronomikoki garrantzitsuak diren geneak nabarmentzen ditu
PacBio |Illumina |Bionano Mapa Optikoa |Hi-C Genoma Asanblada |Mapa genetikoa |Miaketa selektiboak |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
Biomarker Technologies-ek Pacbio sekuentziazioari, Hi-C sekuentziazioari eta datuen analisiari buruzko laguntza teknikoa eskaini zuen ikerketa honetan.
Nabarmenak
1.Kromosoma mailako lehen kalitate handiko Zekalearen genoma lortu zen, 1 Gb baino handiagoa den kromosoma-tamaina bakarra duena.
2.Tu, Aet eta Hv genomarekin alderatuta, azkenaldiko LTR-RT gertakari berezia ikusi zen Zekalearen genoman, zekalearen genomaren tamainaren hedapenaren arduraduna izan zena.
3. Zekalearen eta gari diploideen arteko dibergentzia garagarra eta garia bereizi ondoren gertatu zen, bi gertakarien dibergentzia-denborak gutxi gorabehera 9,6 eta 15 MYA izan ziren.
FT geneen fosforilazioak zekalearen goiburuaren ezaugarria kontrola dezake.
4.Ekorketa-analisi selektiboak adierazten du ScID1-ek epigrafearen data erregulatzean izan dezakeen parte-hartzea eta zekalean etxekotzearen bidezko hautaketa posiblea.
Aurrekariak
Aurrekariak
Zekalea elikagai eta bazka labore baliotsua da, garia eta tritikalearen hobekuntzarako baliabide genetiko garrantzitsua eta ezinbesteko materiala belarretan genomika konparatiboko azterketa eraginkorrak egiteko.Weining zekalea, Txinan landatzen den lore goiztiar barietatea, nabarmena da espektro zabaleko erresistentzia duelako hauts-ohinoaren eta herdoilaren aurrean.Zekalearen elite-ezaugarrien oinarri genetikoak eta molekularrak ulertzeko eta zekalearen eta erlazionatutako laboreetan genomiko eta ugalketa-azterketak sustatzeko, hemen Weining zekalearen genoma sekuentziatu eta aztertu dugu.
Lorpenak
Zekalearen Genoma
Zekalearen genoma PacBio SMRT irakurketak, irakurketa laburreko Illumina sekuentziazioa eta kromatina konformazioaren harrapaketa (Hi-C), mapa genetikoa eta BioNano analisiaren bidez orraztuz eraiki zen.Muntatutako kontigek (7,74 Gb) estimatutako genomaren tamainaren % 98,47 hartzen zuten (7,86 Gb), kontigen % 93,67 (7,25 Gb) zazpi kromosomari esleituta.Elementu errepikakorrak bildutako genomaren % 90,31 osatzen zuten.
Zekalearen Genoma
Lotura genetikoen mapa (WJ) bi zekale-arraza (Weining × Jingzhou) gurutzatuz eratorritako 295 F2 landare erabiliz garatua
Hi-C kontaktu-mapa muntatutako zazpi Weining zekale kromosomen (1R – 7R)
Weining zekalearen zazpi kromosomen eta Lo7 x Lo255 RIL populazioa erabiliz garatutako zazpi zekale lotura taldeen arteko lerrokatzea.
Zekalearen genomaren LTR Assembly Index (LAI) balioa 18,42 eta 1.393 (%96,74) oso kontserbatuta dauden BUSCO geneetatik identifikatu ziren. Emaitza hauek iradokitzen dute Weining zekalearen genomaren sekuentzia kalitate handikoa dela bi intergenikoetan. eta eskualde genikoak.Guztira 86.991 proteina kodetzen duten gene aurreikusi ziren, 45.596 konfiantza handiko (HC) gene eta konfiantza baxuko gene (LC) 41.395 gene barne.
2. TEen analisia
TEen analisia.Guztira, 6,99 Gb, Weining-en muntaketaren % 90,31 ordezkatuz, TE gisa adierazi ziren, 537 familiatako 2.671.941 elementu barne.TE eduki hori Ta (%84,70), Tu (%81,42), Aet (%84,40), WEW (%82,20) edo Hv (%80,80) baino argi eta garbi handiagoa izan zen.Erretrotransposoi-terminal luzeak (LTR-RT), ijitoa, kopia eta sailkatu gabeko RT elementuak barne, izan ziren TE nagusienak, eta 1ek ohartatutako TE edukiaren % 84,49 eta muntatutako Weining genomaren % 76,29 okupatu zituen;CACTA DNA transposoiak bigarren TE ugarienak izan ziren, idatzitako TE edukiaren % 11,68 eta muntatutako Weining genomaren % 10,55 osatuz.
Zekalearen elementu transposoien analisia
Weining zekaleak duela 0,5 milioi urte inguru (MYA) anplifikazioaren gailurra LTR-RT-en txertatzeen proportzio nahiko altua izan zuen, lau espezieen artean berriena izan zena;beste gailurra, gutxi gorabehera 1,7 MYA gertatu zen, zaharragoa zen eta garagarran ere ikusten zen.Superfamilia mailan, 0,3 MYAko Weining zekalean Copia elementuen leherketa oso berritsuak aurkitu ziren, eta Gypsy RT-en anplifikazioek LTR-RT leherketa dinamikaren banaketa-eredu bimodala moldatu zuten bitartean.
3. Zekalearen genomaren bilakaeraren eta kromosomen sintenien ikerketa
Zekalearen eta gari diploideen arteko dibergentzia garagarra eta garia bereizi ondoren gertatu zen, bi gertakarien dibergentzia-denborak 9,6 eta 15 MYA izan ziren gutxi gorabehera, hurrenez hurren.1R, 2R, 3R guztiz kolinealak ziren gariaren 1, 2 eta 3 kromosom taldeekin, hurrenez hurren.4R, 5R, 6R, 7R eskala handiko fusioak eta segmentuak daudela aurkitu zuten.
4. Geneen bikoizketa eta almidoiaren biosintesiaren geneetan duten eragina aztertzea
Nabarmentzekoa, Weining zekalearen tandemly bikoiztutako geneen (TDG) eta hurbileko bikoiztutako geneen (PDG) kopuruak Tu, Aet, Hv, Bd eta Os-en aurkitutakoak baino handiagoak izan ziren.Transponatutako gene bikoiztuak (TrDGs) ere Tu eta Aet-entzat bereziki aurkitutakoak baino ugariagoak ziren.Zekalearen genomaren hedapena geneen bikoizpen kopuru handiagoarekin batera dator.Zekalearen TE leherketak handitu izanak TrDG kopuru altua ekarri izana.
Zekalearen genomaren eboluzio- eta kromosoma-sintenia-analisiak
Zekalearen geneen bikoizketen analisia eta almidoiaren biosintesiarekin erlazionatutako geneen (SBRG) aniztasunetan duten eragina.
5. Zekale-haziak biltegiratzeko proteina (SSP) gene-lokuen disekzioa
1R edo 2R-n zekale SSPak zehazten dituzten lau loci kromosomiko (Sec-1etik Sec-4ra) identifikatu dira.α-gliadina geneak duela gutxi eboluzionatu ziren garietan eta estuki erlazionatutako espezieetan, gari eta zekalearen dibergentziaren ondoren.
6. Transkripzio faktorea (TF) eta gaixotasunen erresistentzia geneen azterketa
Zekale secalin loci-en analisia
Weining zekaleak gaixotasunari lotutako (DRA) gene (1.989, Datu osagarriak 3) gehiago zituen Tu (1.621), Aet (1.758), Hv (1.508), Bd (1.178), Os (1.575) eta A (1.836) baino. ), B (1.728) eta D (1.888) gari arruntaren azpigenomak.
7. Goiburu-ezaugarriarekin lotutako gene-adierazpenaren ezaugarriak ikertzea
Egun luzeko baldintzetan espresio nahiko altua duten bi FT gene, ScFT1 eta ScFT2, Weining genomaren muntaian ohartarazi ziren.ScFT2 (S76 eta T132) fosforilazioaren bi aminoazido-hondakin denbora-kontrola murriztearekin erlazioa aurkitu zen.
Weining zekalearen goiburu-ezaugarriarekin lotutako garapen eta gene-adierazpenaren ezaugarriak
8. Zekalearen etxekotzean inplikatutako eskualde kromosomikoen eta locien meatzaritza
Guztira, 123.647 SNP erabili ziren hazitako zekalearen eta S. vavilovii-ren arteko ekorketa-analisi selektiboa egiteko.Erredukzio-indizea (DRI), finkapen-indizea (FST) eta XP-CLR metodoaren bidez identifikatutako 11 ekorketa-seinale selektibo.ScID1 epigrafearen data erregulatzean inplikazio posiblea aurkitu zen.
Zekalearen etxekotzearekin erlazionatutako eskualde kromosomikoak eta loci-ak identifikatzea eta aztertzea
Erreferentzia
Li GW et al.Kalitate handiko genoma-multzo batek zekalearen ezaugarri genomikoak eta agronomikoki garrantzitsuak diren geneak nabarmentzen ditu.Naturaren Genetika (2021)
Albisteak eta Nabarmenak Biomarker Technologiesekin azken kasu arrakastatsuak partekatzea du helburu, lorpen zientifiko berriak eta ikerketan zehar aplikatutako teknika nabarmenak jasoz.
Argitalpenaren ordua: 2022-05-05