GENOMUN TƏKAMÜLÜ
təbiət genetikası
Yüksək keyfiyyətli genom məclisi çovdarın genomik xüsusiyyətlərini və aqronomik cəhətdən vacib genləri vurğulayır
PacBio |Illumina |Bioano Optik Xəritəsi |Hi-C Genom Assambleyası |Genetik Xəritə |Seçici Süpürmələr |RNT-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
Biomarker Technologies bu işdə Pacbio ardıcıllığı, Hi-C ardıcıllığı və məlumatların təhlili üzrə texniki dəstək göstərmişdir.
Vurğulananlar
1. İlk xromosom səviyyəli yüksək keyfiyyətli Çovdar genomu əldə edildi, tək xromosom ölçüsü 1 Gb-dən böyükdür.
2. Tu, Aet və Hv genomu ilə müqayisədə, Çovdar genomunda çovdar genomunun ölçüsünün genişlənməsinə cavabdeh olan unikal son LTR-RT hadisələri müşahidə edildi.
3. Çovdar və diploid buğdalar arasında fərq arpanın buğdadan ayrılmasından sonra baş verdi, iki hadisə üçün divergensiya vaxtı təxminən 9,6 və 15 MYA təşkil etdi.
FT genlərinin fosforlaşması çovdarda erkən başlıq xüsusiyyətini idarə edə bilər.
4.Seçilmiş süpürgə analizi ScID1-in başlıq tarixinin tənzimlənməsində mümkün iştirakını və çovdarda əhliləşdirmə yolu ilə onun ehtimal olunan seçilməsini göstərir.
Fon
Fon
Çovdar qiymətli qida və yem bitkisi, buğda və tritikalenin yaxşılaşdırılması üçün mühüm genetik resurs və otlarda səmərəli müqayisəli genomik tədqiqatlar üçün əvəzsiz materialdır.Çində becərilən erkən çiçəklənən sort olan Weining çovdarı həm toz kifinə, həm də zolaq pasına qarşı geniş spektrli müqavimətinə görə üstündür.Çovdarın elit əlamətlərinin genetik və molekulyar əsaslarını başa düşmək və çovdar və əlaqəli bitkilərdə genomik və seleksiya tədqiqatlarını təşviq etmək üçün biz burada Weining çovdarının genomunu ardıcıllaşdırdıq və təhlil etdik.
Nailiyyətlər
Çovdar Genomu
Çovdar genomu PacBio SMRT oxunuşları, qısa oxunan Illumina ardıcıllığı, həmçinin xromatin konformasiyasının tutulması (Hi-C), genetik xəritəçəkmə və BioNano analizindən əldə edilənləri birləşdirərək qurulmuşdur.Yığılmış kontiglər (7,74 Gb) təxmin edilən genom ölçüsünün (7,86 Gb) 98,47%-ni, yeddi xromosoma təyin edilmiş kontiglərin (7,25 Gb) 93,67%-ni təşkil edirdi.Təkrarlanan elementlər yığılmış genomun 90,31%-ni təşkil edirdi.
Çovdar Genomu
Genetik əlaqə xəritəsi (WJ) iki çovdar torpaqlarının kəsişməsindən əldə edilən 295 F2 bitkisindən istifadə edərək hazırlanmışdır (Weining × Jingzhou)
Yeddi yığılmış Weining çovdar xromosomunun Hi-C əlaqə xəritəsi (1R – 7R)
Weining çovdarının yeddi yığılmış xromosomu və Lo7 x Lo255 RIL populyasiyasından istifadə edərək hazırlanmış yeddi çovdar əlaqə qrupu arasında uyğunlaşma
Çovdar genomunun LTR Assembly Index (LAI) dəyərinin 18,42 olduğu və yüksək dərəcədə qorunan 1440 BUSCO genindən 1393-ü (96,74%) müəyyən edilmişdir. və genik bölgələr.Cəmi 86,991 protein kodlaşdıran gen, o cümlədən 45,596 yüksək güvənli (HC) gen və 41,395 aşağı inamlı gen (LC) genləri proqnozlaşdırıldı.
2. TE-lərin təhlili
TE-lərin təhlili.Weining yığıncağının 90,31%-ni təşkil edən cəmi 6,99 Gb TE kimi qeyd edildi ki, bura 537 ailəyə aid 2,671,941 element daxildir.Bu TE məzmunu Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%) və ya Hv (80.80%) üçün əvvəllər bildiriləndən aydın şəkildə yüksək idi.Qaraçı, Kopiya və təsnif edilməmiş RT elementləri daxil olmaqla, uzun terminal təkrar retrotranspozonları (LTR-RTs) dominant TE-lər idi və 1 annotasiya edilmiş TE məzmununun 84,49%-ni və yığılmış Weining genomunun 76,29%-ni tutdu;CACTA DNT transpozonları annotasiya edilmiş TE məzmununun 11,68%-ni və yığılmış Weining genomunun 10,55%-ni təşkil edərək ikinci ən çox yayılmış TE idi.
Çovdarın transpozon elementlərinin təhlili
Weining çovdarı LTR-RT-lərin son əlavələrinin nisbətən yüksək nisbətinə malik idi və gücləndirmə zirvəsi təxminən 0,5 milyon il əvvəl ortaya çıxdı (MYA), bu dörd növ arasında ən son idi;digər zirvə, təxminən 1,7 MYA meydana gəldi, daha yaşlı idi və arpada da görüldü.Superailə səviyyəsində, Weining çovdarında 0,3 MYA-da Copia elementlərinin çox yeni partlamaları aşkar edildi, eyni zamanda Qaraçı RT-lərinin gücləndirilməsi LTR-RT partlayış dinamikasının bimodal paylanma modelini dominant olaraq formalaşdırdı.
3. Çovdar genomunun təkamülü və xromosom sinteniyalarının tədqiqi
Çovdar və diploid buğdalar arasında fərq arpanın buğdadan ayrılmasından sonra baş verdi, iki hadisə üçün divergensiya vaxtı müvafiq olaraq təxminən 9,6 və 15 MYA təşkil etdi.1R, 2R, 3R buğdanın müvafiq olaraq 1, 2 və 3-cü qrup xromosomları ilə tamamilə uyğun idi.4R, 5R, 6R, 7R-də geniş miqyaslı birləşmələr və seqmentlər tapıldı.
4. Gen duplikasiyalarının təhlili və onların nişasta biosintezi genlərinə təsiri.
Xüsusilə, Weining çovdarının tandemli təkrarlanan genlərinin (TDGs) və proksimal olaraq təkrarlanan genlərinin (PDGs) sayı Tu, Aet, Hv, Bd və Os üçün tapılanlardan daha yüksək idi.Transpoze edilmiş dublikat genlər (TrDGs) də Tu və Aet üçün xüsusi olaraq tapılanlardan daha çox idi.Çovdar genomunun genişlənməsi daha çox sayda gen təkrarlanması ilə müşayiət olunur.Çovdarda artan TE partlayışları TrDG-lərin sayının artmasına səbəb ola bilər.
Çovdar genomunun təkamül və xromosom sintenik analizləri
Çovdar geninin təkrarlanmasının təhlili və onların nişasta biosintezi ilə əlaqəli genlərin müxtəlifliyinə təsiri (SBRGs)
5. Çovdar toxumu saxlama zülalının (SSP) gen lokuslarının parçalanması
1R və ya 2R-də çovdar SSP-lərini təyin edən dörd xromosom yeri (Sec-1-dən Sec-4) müəyyən edilmişdir.α-gliadin genləri buğdanın çovdardan ayrılmasından sonra buğdada və yaxından əlaqəli növlərdə yalnız bu yaxınlarda inkişaf etmişdir.
6. Transkripsiya faktoru (TF) və xəstəliyə müqavimət genlərinin tədqiqi
Çovdar sekalin yerlərinin təhlili
Weining çovdarı Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575) və A (1,836) ilə müqayisədə daha çox xəstəliyə qarşı müqavimət (DRA) geninə (1,989, Əlavə Məlumat 3) malik idi. ), adi buğdanın B (1,728) və D (1,888) subgenomları.
7. Erkən başlıq əlaməti ilə əlaqəli gen ifadə xüsusiyyətlərinin tədqiqi
Uzun gün şəraitində nisbətən yüksək ifadəyə malik iki FT geni, ScFT1 və ScFT2, Weining genom yığıncağında qeyd edildi.ScFT2 (S76 və T132) fosforilasiyasının iki amin turşusu qalığı, vaxta nəzarətin azalması ilə əlaqə tapdı.
Weining çovdarının erkən başlıq xüsusiyyəti ilə əlaqəli inkişaf və gen ifadəsi xüsusiyyətləri
8. Çovdarın əhliləşdirilməsində potensial olaraq iştirak edən xromosom bölgələrinin və lokusların çıxarılması
Becərilən çovdar və S. vavilovii arasında selevtiv tarama təhlili aparmaq üçün cəmi 123,647 SNP istifadə edilmişdir.Azaltma indeksi (DRI), fiksasiya indeksi (FST) və XP-CLR metodu ilə müəyyən edilmiş 11 seçici tarama siqnalı.ScID1 başlıq tarixinin tənzimlənməsində mümkün iştirak tapıldı.
Çovdarın əhliləşdirilməsi ilə potensial əlaqəli xromosom bölgələrinin və lokusların müəyyən edilməsi və təhlili
İstinad
Li GW və başqaları.Yüksək keyfiyyətli genom məclisi çovdarın genomik xüsusiyyətlərini və aqronomik cəhətdən vacib genləri vurğulayır.Təbiət Genetikası (2021)
Xəbərlər və Mövzular Ən son uğurlu hadisələri Biomarker Technologies ilə bölüşmək, yeni elmi nailiyyətləri, eləcə də tədqiqat zamanı tətbiq olunan görkəmli texnikaları əldə etmək məqsədi daşıyır.
Göndərmə vaxtı: 05 yanvar 2022-ci il