जीनोम विकास
प्रकृति आनुवंशिकी
एक उच्च गुणवत्ता वाली जीनोम असेंबली राई जीनोमिक विशेषताओं और कृषि संबंधी महत्वपूर्ण जीनों पर प्रकाश डालती है
पैकबियो |इल्लुमिना |बायोनैनो ऑप्टिकल मानचित्र |हाई-सी जीनोम असेंबली |आनुवंशिक मानचित्र |चयनात्मक स्वीप |आरएनए-सेक |आईएसओ-सीक |SLAF-seq
बायोमार्कर टेक्नोलॉजीज ने इस अध्ययन में पैकबियो अनुक्रमण, हाई-सी अनुक्रमण और डेटा विश्लेषण पर तकनीकी सहायता प्रदान की।
हाइलाइट
1. पहला क्रोमोसोमल-स्तरीय उच्च गुणवत्ता वाला राई जीनोम प्राप्त किया गया, जिसमें एक क्रोमोसोम का आकार 1 जीबी से बड़ा है।
2. टीयू, एईटी और एचवी जीनोम की तुलना में, राई जीनोम में एक अनोखी हालिया एलटीआर-आरटी घटना देखी गई, जो राई जीनोम के आकार के विस्तार के लिए जिम्मेदार थी।
3.राई और द्विगुणित गेहूं के बीच विचलन जौ को गेहूं से अलग करने के बाद हुआ, दोनों घटनाओं के लिए विचलन समय लगभग 9.6 और 15 MYA था।
एफटी जीन फॉस्फोराइलेशन राई में प्रारंभिक शीर्ष लक्षण को नियंत्रित कर सकता है।
4. चयनात्मक स्वीप विश्लेषण शीर्ष तिथि के नियमन में ScID1 की संभावित भागीदारी और राई में घरेलूकरण द्वारा इसके संभावित चयन का संकेत देता है।
पृष्ठभूमि
पृष्ठभूमि
राई एक मूल्यवान भोजन और चारा फसल है, गेहूं और ट्रिटिकल सुधार के लिए एक महत्वपूर्ण आनुवंशिक संसाधन है, और घास में कुशल तुलनात्मक जीनोमिक्स अध्ययन के लिए एक अनिवार्य सामग्री है।वेनिंग राई, चीन में खेती की जाने वाली शुरुआती फूल वाली किस्म है, जो ख़स्ता फफूंदी और धारीदार जंग दोनों के लिए व्यापक स्पेक्ट्रम प्रतिरोध के कारण उत्कृष्ट है।राई विशिष्ट लक्षणों के आनुवंशिक और आणविक आधार को समझने और राई और संबंधित फसलों में जीनोमिक और प्रजनन अध्ययन को बढ़ावा देने के लिए, हमने यहां वेनिंग राई के जीनोम का अनुक्रम और विश्लेषण किया है।
उपलब्धियों
राई जीनोम
राई जीनोम का निर्माण PacBio SMRT रीड्स, शॉर्ट-रीड इलुमिना सीक्वेंसिंग के साथ-साथ क्रोमैटिन कंफर्मेशन कैप्चर (Hi-C), जेनेटिक मैपिंग और बायोनैनो विश्लेषण से किया गया था।एकत्रित कंटिग्स (7.74 जीबी) अनुमानित जीनोम आकार (7.86 जीबी) का 98.47% था, जिसमें 93.67% कंटिग्स (7.25 जीबी) सात गुणसूत्रों को सौंपा गया था।एकत्रित जीनोम में दोहराव वाले तत्व 90.31% थे।
राई जीनोम
आनुवंशिक लिंकेज मानचित्र (डब्ल्यूजे) दो राई भूमि प्रजातियों (वेनिंग × जिंगझोउ) के संकरण से प्राप्त 295 एफ2 पौधों का उपयोग करके विकसित किया गया है।
सात इकट्ठे वेनिंग राई गुणसूत्रों का हाई-सी संपर्क मानचित्र (1आर - 7आर)
वेनिंग राई के सात इकट्ठे गुणसूत्रों और सात राई लिंकेज समूहों के बीच संरेखण Lo7 x Lo255 RIL जनसंख्या का उपयोग करके विकसित किया गया
राई जीनोम का एलटीआर असेंबली इंडेक्स (एलएआई) मान 18.42 पाया गया और 1,440 अत्यधिक संरक्षित बुस्को जीनों में से 1,393 (96.74%) की पहचान की गई। इन परिणामों से पता चलता है कि वेनिंग राई जीनोम अनुक्रम दोनों इंटरजेनिक में उच्च गुणवत्ता का है। और सामान्य क्षेत्र।45,596 उच्च-आत्मविश्वास (एचसी) जीन और 41,395 कम-आत्मविश्वास जीन (एलसी) जीन सहित कुल 86,991 प्रोटीन-कोडिंग जीन की भविष्यवाणी की गई थी।
2. टीईएस का विश्लेषण
टीईएस का विश्लेषण।वेनिंग असेंबली के 90.31% का प्रतिनिधित्व करने वाले कुल 6.99 जीबी को टीई के रूप में एनोटेट किया गया था, जिसमें 537 परिवारों से संबंधित 2,671,941 तत्व शामिल थे।यह TE सामग्री स्पष्ट रूप से Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%), या Hv (80.80%) के लिए पहले रिपोर्ट की गई तुलना में अधिक थी।जिप्सी, कोपिया और अवर्गीकृत आरटी तत्वों सहित लंबे टर्मिनल रिपीट रेट्रोट्रांसपोज़न (एलटीआर-आरटी) प्रमुख टीई थे, और 1 ने एनोटेट टीई सामग्री का 84.49% और इकट्ठे वेनिंग जीनोम का 76.29% उपयोग किया;CACTA डीएनए ट्रांसपोज़न दूसरा सबसे प्रचुर टीई था, जिसमें एनोटेटेड टीई सामग्री का 11.68% और इकट्ठे वेनिंग जीनोम का 10.55% था।
राई के ट्रांसपोसॉन तत्वों का विश्लेषण
वीनिंग राई में एलटीआर-आरटी के हालिया सम्मिलन का अनुपात तुलनात्मक रूप से उच्च था, प्रवर्धन का शिखर लगभग 0.5 मिलियन वर्ष पहले (एमवाईए) दिखाई दिया था, जो चार प्रजातियों में सबसे हालिया था;दूसरी चोटी, लगभग 1.7 MYA में घटित हुई, पुरानी थी और जौ में भी देखी गई थी।सुपरफैमिली स्तर पर, 0.3 एमवाईए पर वेनिंग राई में कोपिया तत्वों के हालिया विस्फोट पाए गए, जबकि जिप्सी आरटी के प्रवर्धन ने एलटीआर-आरटी विस्फोट गतिशीलता के बिमोडल वितरण पैटर्न को प्रमुख रूप से आकार दिया।
3. राई जीनोम विकास और गुणसूत्र सिन्टेनीज़ की जांच
राई और द्विगुणित गेहूं के बीच विचलन जौ को गेहूं से अलग करने के बाद हुआ, दोनों घटनाओं के लिए विचलन समय क्रमशः लगभग 9.6 और 15 MYA था।1R, 2R, 3R क्रमशः गेहूं के समूह 1, 2 और 3 गुणसूत्रों के साथ पूरी तरह से संरेख थे।4आर, 5आर, 6आर, 7आर बड़े पैमाने पर संलयन और खंड मौजूद पाए गए।
4. जीन दोहराव का विश्लेषण और स्टार्च जैवसंश्लेषण जीन पर उनका प्रभाव
विशेष रूप से, वेनिंग राई के अग्रानुक्रम डुप्लिकेट जीन (टीडीजी) और निकटवर्ती डुप्लिकेट जीन (पीडीजी) दोनों की संख्या टीयू, एईटी, एचवी, बीडी और ओएस के लिए पाए गए लोगों की तुलना में अधिक थी।ट्रांसपोज़्ड डुप्लिकेट जीन (TrDGs) भी विशेष रूप से Tu और Aet के लिए पाए गए जीनों की तुलना में अधिक थे।राई जीनोम का विस्तार उच्च संख्या में जीन दोहराव के साथ होता है।राई में बढ़े हुए TE विस्फोट के कारण TrDG की संख्या में वृद्धि हो सकती है।
राई जीनोम का विकासवादी और गुणसूत्र सिन्टेनी विश्लेषण
राई जीन दोहराव का विश्लेषण और स्टार्च जैवसंश्लेषण संबंधी जीन (एसबीआरजी) की विविधता पर उनका प्रभाव
5. राई बीज भंडारण प्रोटीन (एसएसपी) जीन लोकी का विच्छेदन
राई एसएसपी को निर्दिष्ट करने वाले चार क्रोमोसोमल लोकी (सेक-1 से सेक्शन-4) की पहचान 1आर या 2आर पर की गई है।α-ग्लियाडिन जीन हाल ही में गेहूं और राई से गेहूं के विचलन के बाद निकट संबंधी प्रजातियों में विकसित हुए थे।
6. प्रतिलेखन कारक (टीएफ) और रोग प्रतिरोधी जीन की जांच
राई सेकेलिन लोकी का विश्लेषण
वीनिंग राई में टीयू (1,621), एट (1,758), एचवी (1,508), बीडी (1,178), ओएस (1,575), और ए (1,836) की तुलना में अधिक रोग प्रतिरोधक क्षमता वाले जीन (डीआरए) जीन (1,989, अनुपूरक डेटा 3) थे। ), बी (1,728) और डी (1,888) सामान्य गेहूं के उपजीनोम।
7. प्रारंभिक शीर्षक विशेषता से जुड़ी जीन अभिव्यक्ति विशेषताओं की जांच
लंबे दिन की परिस्थितियों में अपेक्षाकृत उच्च अभिव्यक्ति वाले दो एफटी जीन, ScFT1 और ScFT2, को वेनिंग जीनोम असेंबली में एनोटेट किया गया था।ScFT2 (S76 और T132) फॉस्फोराइलेशन के दो अमीनो एसिड अवशेषों का समय नियंत्रण को कम करने के साथ संबंध पाया गया
वेनिंग राई की प्रारंभिक प्रमुख विशेषता से जुड़ी विकासात्मक और जीन अभिव्यक्ति विशेषताएं
8. राई पालतू बनाने में संभावित रूप से शामिल गुणसूत्र क्षेत्रों और लोकी का खनन
खेती की गई राई और एस वाविलोवी के बीच चयनात्मक स्वीप विश्लेषण करने के लिए कुल 123,647 एसएनपी का उपयोग किया गया था।रिडक्शन इंडेक्स (डीआरआई), फिक्सेशन इंडेक्स (एफएसटी) और एक्सपी-सीएलआर विधि द्वारा पहचाने गए 11 चयनात्मक स्वीप सिग्नल।शीर्षक तिथि के नियमन में ScID1 की संभावित भागीदारी पाई गई।
राई पालतूकरण से संभावित रूप से संबंधित गुणसूत्र क्षेत्रों और लोकी की पहचान और विश्लेषण
संदर्भ
ली जीडब्ल्यू एट अल।एक उच्च गुणवत्ता वाली जीनोम असेंबली राई जीनोमिक विशेषताओं और कृषि संबंधी महत्वपूर्ण जीनों पर प्रकाश डालती है।नेचर जेनेटिक्स (2021)
समाचार और मुख्य बातें इसका उद्देश्य नवीनतम सफल मामलों को बायोमार्कर टेक्नोलॉजीज के साथ साझा करना, उपन्यास वैज्ञानिक उपलब्धियों के साथ-साथ अध्ययन के दौरान लागू प्रमुख तकनीकों को कैप्चर करना है।
पोस्ट समय: जनवरी-05-2022