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[转载]中国农业大学林涛教授研究组及其合作者重新解析高质量番茄参考基因组,为番茄基因组学和复杂性状形成机制研究提供了新的契机

已有 1880 次阅读 2021-5-6 11:53 |系统分类:论文交流|文章来源:转载

番茄(Solanum lycopersicum)是设施栽培的主要蔬菜作物,也是我国栽培面积最大、产量最多的果蔬作物之一。据FAO统计,2019年我国番茄年产量达6-7千万吨,约占全世界总产量34%。2012年国内外科学家联合攻关发布了番茄基因组草图,虽然几经更新,但是众多研究发现,参考基因组的不完整性和片段化仍然阻碍着番茄功能基因鉴定等生物学研究。


破译更完整的番茄基因组图谱并解码基因信息是实现基因功能研究的重要前提。中国农业大学园艺学院林涛研究组利用多种新测序技术和优化的组装算法,获得了精准度高、序列完整的Heinz 1706番茄参考基因组新序列图谱SLT1.0,该基因组大小为799.09 Mb,其中Contig N50达到20 Mb,约98.94%的组装序列成功挂载到12条染色体上,共预测34000多个可编码蛋白基因和~69.89%的重复序列。通过比较基因组学分析,发现该新基因组中重复区域组装效果更好,并且能够预测出rnd-1 family-4重复序列亚家族富集于12条染色体的着丝粒区域,为解析番茄的基因组进化提供了新的视角。通过SLT1.0和野生醋栗番茄LA2093的比较基因组研究,鉴定了与代谢物质性状相关的基因组片段,这些片段可能在番茄驯化过程中发挥了关键作用。该研究结果为解析番茄基因组的非编码区域进化和功能基因的研究提供了新的契机,有助于番茄遗传机制的进一步研究。

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:番茄Heinz 1706参考基因组SLT1.0A. SLT1.0基因组的重要特征;B. SLT1.0基因组与前人发表SL4.0的共线性分析;C. SLT1.0重复序列亚家族分析;D. rnd-1 family-4亚家族在1号染色体着丝粒区域的富集分析。


该研究成果“A high-continuity and annotated tomato reference genome” 于2021年5月5日在预印平台bioRxiv上在线发表(https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.04.441887v1),中国农业大学园艺学院林涛研究组硕士研究生苏晓、博士研究生王宝安和博士后耿晓琳为该论文的共同第一作者,中国农业大学园艺学院林涛教授、杨文才教授和河南大学生命科学学院祝英方教授为该论文的共同通讯作者。




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