ЕВОЛУЦИЈА НА ГЕНОМОТ
генетика на природата
Висококвалитетното собрание на геном ги истакнува геномните карактеристики на 'ржта и агрономски важните гени
PacBio |Илумина |Bionano оптичка карта |Hi-C геном собрание |Генетска карта |Селективни бришења |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-сек
Biomarker Technologies обезбеди техничка поддршка за секвенционирање на Pacbio, секвенционирање Hi-C и анализа на податоци во оваа студија.
Определување
1. Добиен е првиот висококвалитетен геном на 'ржта на хромозомско ниво, кој има големина на еден хромозом поголема од 1 Gb.
2. Во споредба со Tu, Aet и Hv геномот, забележан е единствен неодамнешен LTR-RT настани во геномот на 'ржта, кој е одговорен за проширувањето на големината на геномот на 'ржта.
3. Дивергенцијата помеѓу 'рж и диплоидна пченица се случи по одвојувањето на јачменот од пченицата, при што времињата на дивергенција за двата настани беа приближно 9,6 и 15 MYA.
Фосфорилацијата на гените на FT може да ја контролира раната особина кај 'ржта.
4. Селективната анализа на чистење укажува на можна инволвираност на ScID1 во регулирањето на датумот на заглавување и неговата веројатна селекција со припитомување во 'рж
Позадина
Позадина
'Ржта е вредна прехранбена и фуражна култура, важен генетски ресурс за подобрување на пченицата и тритикалот и неопходен материјал за ефикасни компаративни геномски студии кај тревите.Вининг 'ржот, раноцветна сорта култивирана во Кина, е извонредна поради нејзината отпорност со широк спектар и на прашкаста мувла и на 'рѓата.За да ја разбереме генетската и молекуларната основа на елитните особини на 'ржта и да ги промовираме геномските и размножувачките студии кај 'ржта и сродните култури, овде го секвенциониравме и анализиравме геномот на 'ржот Вајнинг.
Достигнувања
Геном на 'рж
Геномот на 'ржта беше конструиран со чешлање на читањата на PacBio SMRT, кратко читање секвенционирање на Illumina, како и оние од зафаќање на конформацијата на хроматин (Hi-C), генетско мапирање и анализа на BioNano.Собраните контиги (7,74 Gb) сочинуваат 98,47% од проценетата големина на геномот (7,86 Gb), при што 93,67% од контигите (7,25 Gb) се доделени на седум хромозоми.Повторливите елементи сочинуваа 90,31% од собраниот геном.
Геном на 'рж
Карта на генетска поврзаност (WJ) развиена со користење на 295 F2 растенија добиени од вкрстување на две земјини 'рж (Вајнинг × Џингжу)
Hi-C контакт карта на седум собрани Weining 'рж хромозоми (1R – 7R)
Порамнувањето помеѓу седумте собрани хромозоми на Weining 'рж и седумте 'рж поврзувачки групи развиено користејќи Lo7 x Lo255 RIL популација
Утврдено е дека вредноста на LTR собранискиот индекс (LAI) на геномот на 'рж е 18,42, а 1,393 (96,74%) од 1,440 високо конзервирани гени BUSCO се идентификувани. и генски региони.Беа предвидени вкупно 86.991 гени за кодирање на протеини, вклучувајќи 45.596 гени со висока доверба (HC) и 41.395 гени со ниска доверба (LC).
2. Анализа на ТЕ
Анализа на ТЕ.Вкупно 6,99 Gb, што претставува 90,31% од склопот на Weining, беше означен како TE, кој вклучуваше 2.671.941 елементи кои припаѓаат на 537 семејства.Оваа содржина на ТЕ беше јасно повисока од онаа што претходно беше пријавена за Ta (84,70%), Tu (81,42%), Aet (84,40%), WEW (82,20%) или Hv (80,80%).Долгите терминални повторувачки ретротранспозони (LTR-RTs), вклучително и Gypsy, Copia и некласифицираните RT елементи, беа доминантни TE и 1 окупираа 84,49% од означената содржина на TE и 76,29 % од собраниот Weining геном;CACTA ДНК транспозоните беа вторите најзастапени ТЕ, кои сочинуваат 11,68% од означената содржина на ТЕ и 10,55% од собраниот Вајнинг геном.
Анализа на транспозонските елементи на 'рж
Вининг 'ржот имаше релативно висок процент на неодамнешни вметнувања на LTR-RTs со врвот на засилување се појави пред околу 0,5 милиони години (MYA), што беше најновото меѓу четирите видови;другиот врв, се случи приближно 1,7 MYA, беше постар и исто така забележан во јачменот.На ниво на суперфамилија, пронајдени се многу неодамнешни изливи на елементи на Copia во Weining 'рж на 0,3 MYA, додека засилувањата на Gypsy RT доминантно го обликуваа бимодалниот модел на дистрибуција на динамиката на пукање на LTR-RT.
3. Истражување на еволуцијата на геномот на 'ржта и синтените на хромозомите
Дивергенцијата помеѓу 'рж и диплоидна пченица се случи по одвојувањето на јачменот од пченицата, при што времињата на дивергенција за двата настани беа приближно 9,6 и 15 MYA, соодветно.1R, 2R, 3R беа целосно колинеарни со групите 1, 2 и 3 хромозоми на пченица, соодветно.Откриени се 4R, 5R, 6R, 7R дека постојат фузии и сегменти од големи размери.
4. Анализа на дупликации на гените и нивното влијание врз гените за биосинтеза на скроб
Забележително, бројот на тандемски дупликат гени (TDGs) и проксимално дупликат гени (PDGs) на Weining 'ржот беше и поголем од оние пронајдени за Tu, Aet, Hv, Bd и Os.Транспонираните дупликати гени (TrDGs) исто така беа побројни од оние што се конкретно пронајдени за Tu и Aet.Експанзијата на геномот на 'ржта е придружена со поголем број на дупликации на гени.Зголемените ТЕ пукнатини во 'ржта може да доведат до зголемен број на TrDG.
Еволутивни и хромозомски синтени анализи на геномот на 'ржта
Анализа на удвојување на гените на 'рж и нивното влијание врз различностите на гените поврзани со биосинтезата на скроб (SBRGs)
5. Дисекција на генските локуси на протеинот за складирање на семе од 'рж (SSP).
Четири хромозомски локуси (сек-1 до сек-4) кои специфицираат SSP на 'рж се идентификувани на 1R или 2R.Гените на α-глиадин се еволуирале неодамна кај пченицата и тесно сродните видови по дивергенцијата на пченицата од 'ржта.
6. Испитување на факторот на транскрипција (TF) и гени отпорни на болести
Анализа на секалинските локуси на 'рж
Вининг 'ржот имаше повеќе бројни гени поврзани со отпорност на болести (DRA) (1,989, Дополнителни податоци 3) од Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575) и A (1,836). ), B (1,728) и D (1,888) подгеномите на обичната пченица.
7. Испитување на карактеристиките на генската експресија поврзани со раната особина на насловот
Два FT гени со релативно висока експресија во услови на долг ден, ScFT1 и ScFT2, беа забележани во склопот на геномот на Вејнинг.Пронајдени се два аминокиселински остатоци од фосфорилацијата ScFT2 (S76 и T132) во врска со намалувањето на временската контрола
Карактеристики на развој и генска експресија поврзани со раната главна особина на Weining 'рж
8. Рударство на хромозомски региони и локуси потенцијално вклучени во припитомување на 'рж
Вкупно 123.647 SNP беа искористени за да се спроведе селективна анализа на мета помеѓу култивирана 'рж и S. vavilovii.11 селективни сигнали за бришење идентификувани со индекс на редукција (DRI), индекс на фиксација (FST) и метод XP-CLR.Утврдено е дека ScID1 е можна вмешаност во регулирањето на датумот на насловот.
Идентификација и анализа на хромозомските региони и места потенцијално поврзани со припитомување на 'рж
Референца
Ли ГВ и сор.Висококвалитетното собрание на геном ги истакнува геномските карактеристики на 'ржта и агрономски важните гени.Генетика на природата (2021)
Вести и моменти има за цел да ги сподели најновите успешни случаи со Biomarker Technologies, доловувајќи нови научни достигнувања, како и истакнати техники применети во текот на студијата.
Време на објавување: Јан-05-2022 година