GENOME EVOLUTION
Naturgenetik
Eng héichqualitativ Genomversammlung beliicht Roggen genomesch Charakteristiken an agronomesch wichteg Genen
PacBio |Illumina |Bionano optesch Kaart |Hi-C Genom Assemblée |Genetesch Kaart |Selektiv Sweeps |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
Biomarker Technologies hunn technesch Ënnerstëtzung iwwer Pacbio Sequenzéierung, Hi-C Sequenzéierung an Datenanalyse an dëser Etude geliwwert.
Highlights
1.Den éischten chromosomalniveau héichqualitativen Rye Genom gouf kritt, deen eng eenzeg Chromosomengréisst méi grouss wéi 1 Gb huet.
2.Vergläicht Tu, Aet an Hv Genom, eng eenzegaarteg rezent LTR-RT Evenementer war am Rye Genom observéiert, déi fir d'Extensioun vun der Rye Genom Gréisst responsabel war.
3.D'Divergenz tëscht Roggen an Diploid Weess huet no der Trennung vu Gerste vu Weess stattfonnt, mat den Divergenzzäiten fir déi zwee Eventer ongeféier 9,6 a 15 MYA.
FT Genen Phosphorylatioun kann déi fréi Rubrik Trait am Roggen kontrolléieren.
4.Selective Sweep Analyse weist eng méiglech Bedeelegung vu ScID1 un der Reguléierung vum Rubrikdatum a seng méiglecher Auswiel duerch Domestikatioun am Roggen.
Hannergrond
Hannergrond
Rye ass eng wäertvoll Nahrung a Fudderkultur, eng wichteg genetesch Ressource fir Weess an Triticale Verbesserung, an en onverzichtbare Material fir effizient vergläichend Genomikstudien a Gräser.Weining Roggen, eng fréi Blummen Varietéit, déi a China kultivéiert gëtt, ass aussergewéinlech wéinst senger breetspektrum Resistenz géint pulverem Mehltau a Sträifrust.Fir d'genetesch a molekulare Basis vu Roggen Elite Charaktere ze verstoen an d'genomesch an Zuchtstudien a Roggen a verwandte Kulturen ze förderen, hu mir hei de Genom vum Weining Roggen sequenzéiert an analyséiert.
Leeschtungen
Rye Genom
De Rye Genom gouf konstruéiert andeems se PacBio SMRT Liesen kämmen, kuerz liesen Illumina Sequenzen, souwéi déi aus Chromatin Konformatioun Capture (Hi-C), genetesch Kartéierung, a BioNano Analyse.Déi versammelt Contigs (7.74 Gb) hunn 98.47% vun der geschätzter Genomgréisst (7.86 Gb) ausgemaach, mat 93.67% vun de Contigs (7.25 Gb) zu siwe Chromosomen zougewisen.Repetitive Elementer hunn 90,31% vum versammelten Genom ausgemaach.
Rye Genom
Genetesch Verknüpfungskaart (WJ) entwéckelt mat 295 F2 Planzen aus der Kräizung vun zwee Roggen Landrassen (Weining × Jingzhou)
Hi-C Kontaktkaart vun de siwe versammelt Weining Rye Chromosomen (1R - 7R)
Ausriichtung tëscht de siwe versammelt Chromosomen vum Weining Roggen an de siwe Roggenverbindungsgruppen entwéckelt mat Lo7 x Lo255 RIL Bevëlkerung
D'LTR Assemblée Index (LAI) Wäert vun der Rye Genom war fonnt 18,42 an 1,393 (96,74%) vun der 1,440 héich conserved BUSCO Genen goufen identifizéiert eraus. a genesch Regiounen.Insgesamt 86.991 Protein-codéierend Genen, dorënner 45.596 High-Confidence (HC) Genen a 41.395 Low-Confidence Genen (LC) Genen goufen virausgesot.
2. Analyse vun TEs
Analyse vun TEs.Am Ganzen 6,99 Gb, representéiert 90,31% vun Weining Assemblée, war annotéiert als TEs, déi abegraff 2,671,941 Elementer gehéiert zu 537 Famillen.Dëst TE Inhalt war kloer méi héich wéi déi virdrun gemellt fir Ta (84,70%), Tu (81,42%), Aet (84,40%), WEW (82,20%) oder Hv (80,80%).Déi laang Terminal widderhuelen retrotransposons (LTR-RTs), dorënner Zigeiner, Copia an unclassified RT Elementer, waren déi dominant TEs, an 1ccupied 84,49% vun annotéiert TE Inhalt an 76,29% vun versammelt Weining Genom;CACTA DNA Transposonen waren déi zweet heefegst TEs, déi 11,68% vum annotéierten TE Inhalt an 10,55% vum gesammelten Weining Genom ausmaachen.
Analyse vun Transposon Elementer vu Roggen
Weining Rye hat eng relativ héich Undeel vun rezent Insertiounen vun LTR-RTs mat der Héichpunkt vun amplification erschéngen virun ongeféier 0,5 Millioune Joer (MYA), dat war déi rezent ënnert de véier Arten;déi aner Héichpunkt, geschitt ongeféier 1,7 MYA, war méi al an och an Gerste gesinn.Op Superfamily Niveau goufe ganz rezent Bursts vu Copia Elementer am Weining Rye bei 0,3 MYA fonnt, während d'Verstäerkunge vu Zigeuner RTs dominant de bimodale Verdeelungsmuster vun der LTR-RT Burst Dynamik geformt hunn.
3. Untersuchung vun Rye Genom Evolutioun a Chromosomen Syntenien
D'Divergenz tëscht Roggen an Diploid Weess ass no der Trennung vu Gerste vu Weess stattfonnt, mat den Divergenzzäite fir déi zwee Eventer ongeféier 9,6 respektiv 15 MYA.1R, 2R, 3R ware ganz collinear mat Gruppen 1, 2 an 3 Chromosomen vu Weess, respektiv.4R, 5R, 6R, 7R goufen fonnt existéiert grouss-Skala Fusioune a Segmenter.
4. Analyse vun Gen Duplikatiounen an hiren Impakt op Stärke Biosynthese Genen
Notamment waren d'Zuelen vun tandemly duplizéiert Genen (TDGs) an proximal duplizéiert Genen (PDGs) vu Weining Rye souwuel méi héich wéi déi fir Tu, Aet, Hv, Bd an Os.Transposéiert duplizéiert Genen (TrDGs) waren och méi vill wéi déi speziell fir Tu an Aet fonnt.Rye Genom Expansioun ass begleet vu méi héijer Zuel vu Genduplikatiounen.Déi verstäerkte TE Bursts am Roggen hu vläicht zu enger erhiewter Zuel vun TrDGs gefouert.
Evolutioun a Chromosomen Synteny Analysen vum Roggengenom
Analyse vu Rye Gen Duplikatiounen an hiren Impakt op d'Diversitéite vu Stärkebiosynthese-verbonne Genen (SBRGs)
5. Dissection vun Rye Seed Stockage Protein (SSP) Genloci
Véier chromosomal Loci (Sec-1 bis Sec-4) spezifizéieren Roggen SSPs goufen op 1R oder 2R identifizéiert.α-Gliadin Genen goufen eréischt viru kuerzem a Weess a enk verwandte Arten entwéckelt no der Divergenz vu Weess vu Roggen.
6. Untersuchung vum Transkriptiounsfaktor (TF) a Krankheetresistenzgenen
Analyse vu Roggen Secalin Loci
Weining Roggen hat méi vill Krankheet Resistenz assoziéiert (DRA) Genen (1.989, Ergänzungsdaten 3) wéi Tu (1.621), Aet (1.758), Hv (1.508), Bd (1.178), Os (1.575) an den A (1.836) ), B (1.728) an D (1.888) Subgenome vu Gewéinleche Weess.
7. Untersuchung vun Gen-Expressiounsfeatures, déi mat fréie Rubrik Trait verbonne sinn
Zwee FT Genen mat relativ héich Ausdrock ënner laangen Dag Konditiounen, ScFT1 an ScFT2, goufen an Weining Genom Assemblée annotéiert.Zwee Aminosaierreschter vu ScFT2 (S76 an T132) Phosphorylatioun goufe Relatioun mat der Ofsenkung vun der Zäitkontrolle fonnt.
Entwécklungs- an Genausdrocksmerkmale verbonne mat der fréierer Rubrik Trait vum Weining Rye
8. Mining vu chromosomal Regiounen a Loci, déi potenziell an der Roggen Domestikatioun involvéiert sinn
Insgesamt 123.647 SNPs goufen benotzt fir selevtive Sweep Analyse tëscht kultivéierten Roggen a S. vavilovii ze maachen.11 selektiv Sweep Signaler identifizéiert duerch Reduktiounsindex (DRI), Fixéierungsindex (FST) an XP-CLR Method.ScID1 war méiglech Engagement an der Regulatioun vun Rubrik Datum fonnt.
Identifikatioun an Analyse vu chromosomal Regiounen a Loci, déi potenziell mat Roggen Domestikatioun verbonne sinn
Referenz
Li GW et al.Eng héichqualitativ Genomversammlung beliicht Roggen genomesch Charakteristiken an agronomesch wichteg Genen.Naturgenetik (2021)
Neiegkeeten an Highlights zielt fir déi lescht erfollegräich Fäll mat Biomarker Technologies ze deelen, nei wëssenschaftlech Leeschtungen z'erfëllen souwéi prominent Techniken déi während der Studie applizéiert ginn.
Post Zäit: Jan-05-2022