【动植物研究动态】20220313文献摘选

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Hortic Res | 中国医科院药植所卢善发：药用植物北马兜铃染色体水平的基因组图谱

Chromosome-level genome assembly of Aristolochia contorta provides insights into the biosynthesis of benzylisoquinoline alkaloids and aristolochic acids

Illumina+Nanopore+Hi-C组装，EVM+pasa预测基因，比较基因组进化分析。结合转录组和代谢组数据鉴定了北马兜铃中苄基异喹啉生物碱生物合成的关键酶基因的表达模式和代谢通路，鉴定了AcOMT和AcCYP基因家族，验证了关键酶基因Ac6OMT的功能。该研究为北马兜铃药效物质及马兜铃酸生物合成途径的解析奠定了基础。

PBJ | 苹果品种Royal Gala的单倍体基因组组装, 揭示转座子通过调控等位基因特异性表达（ASE）来控制苹果花瓣颜色

Transposon insertions regulate genome-wide allele-specific expression and underpin flower colour variations in apple (Malus spp.)

首先作者对苹果品种Royal Gala（RG）的单倍体基因组进行了组装，然后通过比较基因组发现许多RG特有的编码蛋白基因，随后作者对二倍体杂合RG进行高深度的基因组重测序，并同时对二倍体杂合RG的四个组织进行RNAseq测序，并比对到Royal Gala（RG）的单倍体基因组上，随后使用CDS必须含有SNP或者indel，同时表达量FPKM值大于2， 等位基因差异表达比率（ADER）大于0.75或者小于0.25为条件在全基因组进行ASE基因的筛选，并确定了2,091 个 ASE 基因。而进一步与RG的亲本'Golden Delicious'（GD）的单倍体基因组相比，作者区分了817个ASE基因的两个等位基因之间的基因组序列，并进一步确定了354 个 ASE 基因存在转座子（TE）的等位基因特异性。

此外，作者发现正向调控苹果花青素生物合成转录因子MYB110a和MYB10就存在转座子（TE）的等位基因特异性，并进行了转化验证。

该研究证明了 TE 在全基因组范围内调节 ASE 中的重要性，并提出了一种快速鉴定植物中 ASE 基因及其调控元件的新方法。

因为分析内容都有所接触，这么多东西发PBJ我是服气的。

JGG | 华中农业大学张启发/欧阳亦聃：综述杂交水稻培育研究进展

Understanding the genetic and molecular constitutions of heterosis for developing hybrid rice

杂交水稻培育面临的问题：水稻种质资源中存在多少杂种优势？杂种优势的生物学基础是什么？如何利用雄性不育促进两系法杂交育种？如何克服籼稻和粳稻杂种结实率低的障碍以培育可育的亚种间杂交水稻？

该综述总结了三十年来学界对这些问题的深入认识，主要包括：

  1. 从全基因组水平分析鉴定杂种优势遗传组分。鉴于亚种间杂种表现出更强的杂种优势，以优良杂交稻汕优63为模型，通过“永久F2”群体设计，在全基因组水平完整解析了显性、超显性和上位性等杂种优势的遗传组份，并估算出各组份对杂种优势的相对贡献率，对杂种优势三个经典遗传假说做出解释。

  2. 解析雄性不育促进两系法杂交育种的分子机理。光温敏雄性不育系是两系法杂交水稻培育的关键，长链非编码RNA是光温敏雄性不育的重要调控因子。水稻杂种不育基因的克隆和分子机制解析为克服亚种间杂种不育提供了有效策略。

这也几乎是张院士团队三十年来的工作总结。

PBJ | 华中农大&深圳基因所：康乃馨基因组组装并结合多组学数据解析花色、花型和花香等重要性状调控密码

Integrated multi-omic data and analyses reveal the pathways underlying key ornamental traits in carnation flowers

首次组装了康乃馨染色体级别的基因组，并结合比较基因组，转录组，代谢组等方法，系统地研究了康乃馨基因组的进化，并对康乃馨的花色，花型和花香等重要观赏性状的分子机理进行解析，鉴定了参与这些性状形成的关键基因。本研究的开展为定向改良康乃馨的观赏性状，培育康乃馨新品种奠定了基础。

分析也许不难，但解读数据找生物学问题难。

PJ | 中国农科院棉花所杜雄明：陆地棉遗传渐渗对海岛棉群体结构和重要农艺性状的影响

Introgression from Gossypium hirsutum is a driver for population divergence and genetic diversity in Gossypium barbadense

对海岛棉地方品种及埃及型、比马型、中亚型（365份海岛棉重测序）和中国栽培品种（429份公共陆地棉数据）的进行了系统的分析，通过全基因组渐渗分析和GWAS分析揭示了海岛棉的群体结构和传播途径，解析了陆地棉渐渗对海岛棉农艺性状的影响，鉴定到两个新的控制马克隆值的位点及优异单倍型。本研究为海岛棉纤维品质和适应性分子育种提供了重要的基因资源。

可以参考渐渗分析做法。现在套路化做群体遗传很难了。

Genome Biology | 福建农林大学马晓开：解析菠菜超雄体(YY)基因组并揭示性染色体演化及农艺性状驯化和渐渗机理

The spinach YY genome reveals sex chromosome evolution, domestication， and introgression history of the species

研究破译了菠菜超雄体（YY基因型）基因组，组装出X/Y性染色体单倍型，提出菠菜性染色体（Nascent Sex-chromosome）形成和演化模型，及其性别分化/决定的调控通路，为菠菜雌雄异株形成的遗传基础和调控机理研究提供基石。同时，利用包含112份品种的群体重测序对菠菜栽培品种农艺性状驯化、基因组渐渗历史及其候选基因进行解析和鉴定，为后续菠菜功能基因组研究提供重要参考。

生信分析可参考基因流和渐渗分析的做法，具体的生物学问题对于不搞这个领域的人来说很难明白，也没必要。

Plant Com | 复旦大学张一婧&遗传所刘志勇：开发Triti-Map平台助力麦类作物功能基因定位研究

Utility of Triti-Map for bulk-segregated mapping of causal genes and regulatory elements in Triticeae

开发了Triti-Map平台，包含一系列软件包和一个专门为麦类物种设计和优化的Web界面，支持对分群的DNA和RNA（segregated DNA and RNA）测序结果以及传统QTL数据的处理，并能自动检测输入数据类型并加以分析，从而帮助研究人员快速完成候选基因的定位工作。

地址：https://github.com/fei0810/Triti-Map/wiki

值得学习学习。

Hortic Res | 武汉大学：揭示甘蓝型油菜在形成和进化中转录本的变化

The activation of gene expression and alternative splicing in the formation and evolution of allopolyploid Brassica napus

研究使用自然形成甘蓝型油菜、重新合成甘蓝型油菜及其二倍体亲本这一组材料，通过三代测序技术来研究甘蓝型油菜在早期形成和随后的进化过程中转录本所发生的进化变化，以期揭示甘蓝型油菜进化及环境适应性的分子基础。

PBJ |中国林科院张建国：破解沙棘染色体进化机制和重要经济性状调控密码

Genome sequence and population genomics provide insights into chromosomal evolution and phytochemical innovation of Hippophae rhamnoides

首次组装了沙棘亚种-蒙古沙棘染色体级别的基因组，并结合比较基因组、转录组、代谢组以及重测序等方法，系统研究了沙棘基因组染色体进化以及调控沙棘果实中脂肪酸和抗坏血酸合成的关键基因，解析了沙棘重要经济性状形成机制，丰富了进化基因组研究的数据资源，为开展沙棘全基因组选择育种奠定基础。

其他基因组

Comput Struct Biotechnol J. | 水稻抗稻瘟病品种‘丽江新团黑谷’（‘LTH’）基因组。The genome of the rice variety LTH provides insight into its universal susceptibility mechanism to worldwide rice blast fungal strains

Comput Struct Biotechnol J. | 魔芋基因组（天南星科）。 A chromosome-level genome assembly of Amorphophallus konjac provides insights into konjac glucomannan biosynthesis

Frontiers in Plant Science | 木芙蓉基因组（锦葵科）。A High-Quality, Chromosome-Level Genome Provides Insights Into Determinate Flowering Time and Color of Cotton Rose (Hibiscus mutabilis)

Theoretical and Applied Genetics | 萝卜‘WK10039’ Rs2.0基因组。An improved Raphanus sativus cv. WK10039 genome localizes centromeres, uncovers variation of DNA methylation and resolves arrangement of the ancestral Brassica genome blocks in radish chromosomes

posted @ 2022-03-13 22:41  生物信息与育种  阅读(222)  评论(0)  编辑  收藏  举报