ГЕНОМЫН ХУВЬСАЛ
байгалийн генетик
Өндөр чанартай геномын угсралт нь хөх тарианы геномын шинж чанар, агрономийн чухал генийг тодотгож өгдөг
PacBio |Иллумина |Бионано оптик газрын зураг |Hi-C геномын ассемблей |Генетик газрын зураг |Сонгомол цэвэрлэгээ |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
Biomarker Technologies нь энэхүү судалгаанд Pacbio дараалал, Hi-C дараалал, өгөгдлийн шинжилгээнд техникийн дэмжлэг үзүүлсэн.
Онцлох үйл явдал
1. Нэг хромосомын хэмжээ 1 Гб-аас их хэмжээтэй анхны хромосомын түвшний өндөр чанартай хөх тарианы геномыг гаргаж авсан.
2. Tu, Aet, Hv геномтой харьцуулбал хөх тарианы геномын геномд сүүлийн үеийн өвөрмөц LTR-RT үйл явдал ажиглагдсан бөгөөд энэ нь хөх тарианы геномын хэмжээг нэмэгдүүлэх үүрэгтэй байв.
3. Хөх тариа болон диплоид улаан буудайн ялгаа нь арвайг улаан буудайгаас салгасны дараа гарсан бөгөөд хоёр үйл явдлын зөрүүний хугацаа ойролцоогоор 9.6 ба 15 MYA байна.
FT генийн фосфоржилт нь хөх тарианы эрт үеийн шинж чанарыг хянаж чаддаг.
4. Сонгомол шүүрдэх шинжилгээ нь ScID1-ийн гарчиг огноог зохицуулахад оролцож болзошгүй, хөх тариаг гаршуулах замаар сонгох магадлалыг харуулж байна.
Суурь
Суурь
Хөх тариа бол хүнсний болон тэжээлийн үнэ цэнэтэй ургамал, улаан буудай, гурвалсан гурилыг сайжруулах генетикийн чухал нөөц бөгөөд өвсний үр дүнтэй харьцуулсан геномикийн судалгаанд зайлшгүй шаардлагатай материал юм.Хятадад тарьж ургуулсан эрт цэцэглэдэг төрөл болох Вейнинг хөх тариа нь нунтаг хөгц, судалтай зэвэнд тэсвэртэй тул онцгой юм.Хөх тарианы элит шинж чанаруудын генетик ба молекулын үндсийг ойлгох, хөх тариа болон холбогдох үр тарианы геном, үржлийн судалгааг сурталчлахын тулд бид энд Вейнинг хөх тарианы геномыг дараалуулж, дүн шинжилгээ хийсэн.
Амжилтууд
Хөх тарианы геном
Хөх тарианы геномыг PacBio SMRT уншлага, богино уншсан Illumina дараалал, түүнчлэн хроматин хэлбэрийг тогтоох (Hi-C), генетикийн зураглал, BioNano шинжилгээ зэргийг самнах замаар бүтээжээ.Угсарсан контиг (7.74 Гб) нь тооцоолсон геномын хэмжээ (7.86 Гб) -ийн 98.47%-ийг, долоон хромосомд хуваарилагдсан контигуудын 93.67%-ийг (7.25 Гб) эзэлж байна.Дахин давтагдах элементүүд нь угсарсан геномын 90.31% -ийг бүрдүүлдэг.
Хөх тарианы геном
Хоёр хөх тарианы газар нутгийг огтолж авсан 295 F2 ургамлыг ашиглан боловсруулсан генетикийн холбоосын зураг (WJ) (Weining × Jingzhou)
Вейнинг хөх тарианы долоон хромосомын Hi-C контактын зураг (1R – 7R)
Weining хөх тарианы долоон угсарсан хромосом ба Lo7 x Lo255 RIL популяцийг ашиглан боловсруулсан хөх тарианы долоон холбоосын бүлгүүдийн хоорондын уялдаа холбоо
Хөх тарианы геномын LTR Assembly Index (LAI) утга нь 18.42 бөгөөд өндөр хадгалагдсан BUSCO 1440 генийн 1393 (96.74%) нь тогтоогдсон. Эдгээр үр дүн нь Вейнинг хөх тарианы геномын дараалал нь ген хоорондын аль алинд нь өндөр чанартай болохыг харуулж байна. ба генийн бүс нутаг.Нийт 86,991 уураг кодлогч ген, түүний дотор 45,596 өндөр итгэлтэй (HC) ген, 41,395 итгэл багатай ген (LC) генийг урьдчилан таамагласан.
2. ТЭ-ийн шинжилгээ
TE-ийн шинжилгээ.Вейнинг чуулганы 90.31%-ийг төлөөлсөн нийт 6.99 Гб-ыг TE гэж тэмдэглэсэн бөгөөд үүнд 537 гэр бүлд хамаарах 2,671,941 элемент багтсан байна.Энэхүү TE-ийн агууламж нь Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%), Hv (80.80%) дээр өмнө нь мэдээлэгдсэнээс илт өндөр байсан.Gypsy, Copia болон ангилагдаагүй RT элементүүдийг багтаасан урт төгсгөлийн давталттай ретротранспозонууд (LTR-RTs) давамгайлсан TE-ууд байсан бөгөөд 1 тэмдэглэгээтэй TE агууламжийн 84.49%, угсарсан Вайнинг геномын 76.29% -ийг эзэлдэг;CACTA ДНХ-ийн транспозонууд нь ТЭ-ийн 11.68%, угсарсан Вайнинг геномын 10.55% -ийг бүрдүүлсэн хоёр дахь хамгийн элбэг TE байв.
Хөх тарианы транспозон элементийн шинжилгээ
Вейнинг хөх тариа нь 0.5 сая жилийн өмнө олшрох оргил үетэй (MYA) сүүлийн үеийн LTR-RT суулгацын харьцангуй өндөр хувьтай байсан бөгөөд энэ нь дөрвөн зүйлийн дундаас хамгийн сүүлд байсан;нөгөө оргил нь ойролцоогоор 1.7 MYA-д тохиолдсон, хуучин байсан бөгөөд арвайд ч ажиглагдсан.Супер гэр бүлийн түвшинд Вейнинг хөх тарианд 0.3 MYA-ийн Copia элементийн хамгийн сүүлийн үеийн тэсрэлт олдсон бол Цыган RT-ийн олшруулалт нь LTR-RT тэсрэлт динамикийн хоёр модаль тархалтын хэв маягийг давамгайлсан.
3. Хөх тарианы геномын хувьсал ба хромосомын синтезийн судалгаа
Хөх тариа болон диплоид улаан буудайн ялгаа нь арвайг улаан буудайгаас салгасны дараа гарсан бөгөөд хоёр үйл явдлын зөрүүний хугацаа ойролцоогоор 9.6 ба 15 MYA байна.1R, 2R, 3R нь улаан буудайн 1, 2, 3-р бүлгийн хромосомуудтай бүрэн нийцэж байв.4R, 5R, 6R, 7R зэрэг том хэмжээний хайлуулж, сегментүүд илэрсэн.
4. Генийн давхардал, цардуулын биосинтезийн генд үзүүлэх нөлөөллийн шинжилгээ.
Вейнинг хөх тарианы хосолсон ген (TDGs) болон проксималь давхардсан генийн (PDGs) тоо Tu, Aet, Hv, Bd, Os-д олдсоноос их байсан.Шилжүүлсэн давхардсан генүүд (TrDGs) нь Ту, Ает-д тусгайлан олдсон генүүдээс илүү олон байсан.Хөх тарианы геномын тэлэлт нь илүү олон тооны генийн давхардал дагалддаг.Хөх тарианы TE тэсрэлт ихэссэн нь TrDG-ийн тоог нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн байж магадгүй юм.
Хөх тарианы геномын хувьслын болон хромосомын синтезийн шинжилгээ
Хөх тарианы генийн давхардал ба тэдгээрийн цардуулын биосинтезтэй холбоотой генүүдийн олон янз байдалд үзүүлэх нөлөөллийн дүн шинжилгээ (SBRGs)
5. Хөх тарианы үрийг хадгалах уураг (SSP) генийн байршлыг задлах
1R эсвэл 2R дээр хөх тарианы SSP-ийг тодорхойлсон дөрвөн хромосомын локус (Sec-1-ээс Sec-4) тогтоогдсон.α-глиадин ген нь улаан буудай болон хөх тарианаас улаан буудайг ялгасны дараа ойрын төрөл зүйлд саяхан үүссэн.
6. Транскрипцийн хүчин зүйл (TF) болон өвчинд тэсвэртэй генийн шинжилгээ
Хөх тарианы секалины байршлын шинжилгээ
Вайнинг хөх тариа нь Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575), A (1,836) -аас илүү олон өвчинд тэсвэртэй (DRA) гентэй (1,989, Нэмэлт мэдээлэл 3) байсан. ), энгийн улаан буудайн B (1,728) ба D (1,888) дэд геномууд.
7. Эрт үеийн шинж чанартай холбоотой генийн илэрхийлэлийн шинж чанарыг судлах
Удаан өдрийн нөхцөлд харьцангуй өндөр илэрхийлэлтэй хоёр FT ген, ScFT1 ба ScFT2-г Вейнинг геномын угсралтад тэмдэглэв.ScFT2 (S76 ба T132) фосфоржилтын хоёр амин хүчлийн үлдэгдэл нь цаг хугацааны хяналтыг багасгахтай холбоотой болохыг тогтоожээ.
Вейнинг хөх тарианы эхэн үеийн шинж чанартай холбоотой хөгжлийн болон генийн илэрхийллийн онцлог
8. Хөх тариаг нутагшуулах үйл ажиллагаанд оролцох боломжтой хромосомын бүс ба байршлын олборлолт
Таримал хөх тариа болон S. vavilovii-ийн хооронд сонгомол шүүрдэх шинжилгээ хийхэд нийт 123,647 SNP ашигласан.11 сонгомол шүүрдэх дохиог бууруулах индекс (DRI), засах индекс (FST) болон XP-CLR аргаар тодорхойлсон.ScID1 нь гарчгийн огноог зохицуулахад оролцож болзошгүйг илрүүлсэн.
Хөх тариаг нутагшуулахтай холбоотой хромосомын бүс ба байршлыг тодорхойлох, дүн шинжилгээ хийх
Лавлагаа
Li GW нар.Өндөр чанартай геномын угсралт нь хөх тарианы геномын шинж чанар, агрономийн чухал генийг тодотгож өгдөг.Байгалийн генетик (2021)
Мэдээ, онцлох үйл явдал Хамгийн сүүлийн үеийн амжилттай тохиолдлуудыг Biomarker Technologies-тэй хуваалцах, шинжлэх ухааны шинэ ололт амжилт, судалгааны явцад ашигласан онцлох арга техникийг олж авах зорилготой.
Шуудангийн цаг: 2022-01-05