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果樹所專家成功組裝我國原產野生杜梨高質量參考基因組

 

中國農業科學院果樹研究所牽頭,以山西杜梨為材料,結合了PacBio三代測序、Bionano光學圖譜、Hi-C技術組裝了高質量的杜梨參考基因組序列,該基因組是世界首個野生梨的基因組圖譜,也是我國在梨基因組學研究領域又一重大研究進展。相關研究近日在線發表于國際植物學領域權威期刊《Plant Biotechnology Journal》。

杜梨基因組組裝大小為532.7Mb,contig N50為1.57Mb,共有59,552個蛋白質編碼基因和247.4Mb重復序列被注釋,通過BUSCO對基因組完整性進行評估,完整性達到95.9%。杜梨擴張基因在次生代謝通路中顯著富集,可能進而影響杜梨較強的逆境適應性。同源基因比對分析結果顯示,東方梨馴化過程中果實大小、糖代謝和轉運以及光合效率受到正向選擇。杜梨基因組中總共鑒定出573個NBS類型抗病基因,其中150個是TNL型抗病基因,在已發表的薔薇科基因組中數量最多,解釋了杜梨作為野生種的強抗病性。梨屬植物在馴化過程中果實酸澀味逐漸消失,研究發現杜梨原花青素合成結構基因拷貝數顯著多于白梨,影響了原花青素的積累,同時花青素還原酶(ANR)代謝途徑是原花青素合成的唯一途徑,山梨醇轉運蛋白(SOT)跨膜轉運可能是影響可溶性有機物質積累的主要因素。該基因組的公布豐富了梨屬植物基因組信息,同時將為梨基因組研究、功能基因挖掘、梨屬植物馴化以及野生資源利用提供重要保障。 

           

該項工作由中國農業科學院果樹所與中國科學院遺傳與發育生物學研究所合作完成。果樹研究所曹玉芬研究員和中國科學院遺傳與發育生物學研究所田志喜研究員為論文共同通訊作者。果樹研究所董星光博士、中國科學院遺傳與發育生物學研究所王正博士為共同第一作者。該研究得到中國農業科學院科技創新工程(CAAS-ASTIP)、現代農業(梨)產業技術體系(CARS-29-01)、中國農業科學院基本科研業務費專項等項目的資助。(通訊員:何文上)

 

 

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