ESBLYGIAD GENOME
geneteg natur
Mae cynulliad genom o ansawdd uchel yn amlygu nodweddion genomig rhyg a genynnau sy'n bwysig agronomeg
PacBio |Illumina |Map Optegol Bionano |Cynulliad Genom Hi-C |Map Genetig |Ysgubion Dewisol |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
Darparodd Biomarker Technologies gymorth technegol ar ddilyniannu Pacbio, dilyniannu Hi-C a dadansoddi data yn yr astudiaeth hon.
Uchafbwyntiau
1.Cafwyd y genom Rye lefel uchel cromosomaidd cyntaf, sydd â maint cromosom sengl yn fwy nag 1 Gb.
2.Compared to Tu, Aet a Hv genom, arsylwyd digwyddiadau LTR-RT diweddar unigryw yn genom Rye, a oedd yn gyfrifol am ymestyn maint y genom rhyg.
3. Digwyddodd y gwahaniaeth rhwng rhyg a gwenith diploid ar ôl gwahanu haidd oddi wrth wenith, a'r amseroedd dargyfeirio ar gyfer y ddau ddigwyddiad oedd tua 9.6 a 15 MYA .
Gall ffosfforyleiddiad genynnau FT reoli'r nodwedd pennawd cynnar mewn rhyg.
4.Mae dadansoddiad ysgubo dethol yn dangos bod ScID1 yn rhan o'r broses o reoleiddio dyddiad pennawd a'i ddewis yn ôl pob tebyg yn ôl dofi mewn rhyg
Cefndir
Cefndir
Mae rhyg yn gnwd bwyd a phorthiant gwerthfawr, yn adnodd genetig pwysig ar gyfer gwella gwenith a rhygwenith, ac yn ddeunydd anhepgor ar gyfer astudiaethau genomeg cymharol effeithlon mewn glaswelltiroedd.Mae rhyg wein, math blodeuo cynnar sy'n cael ei drin yn Tsieina, yn rhagorol oherwydd ei wrthwynebiad sbectrwm eang i lwydni powdrog a rhwd streipen.Er mwyn deall sail enetig a moleciwlaidd nodweddion elitaidd rhyg ac i hyrwyddo astudiaethau genomig a bridio mewn rhyg a chnydau cysylltiedig, fe wnaethom yma ddilyniannu a dadansoddi genom rhyg Weining.
Llwyddiannau
Genom Rhyg
Adeiladwyd y genom Rye trwy gribo darlleniadau PacBio SMRT, dilyniannu Illumina darllen byr, yn ogystal â rhai o ddal cydffurfiad cromatin (Hi-C), mapio genetig, a dadansoddiad BioNano.Roedd y contigau a gydosodwyd (7.74 Gb) yn cyfrif am 98.47% o faint amcangyfrifedig y genom (7.86 Gb), gyda 93.67% o'r contigau (7.25 Gb) wedi'u neilltuo i saith cromosom.Roedd elfennau ailadroddus yn cyfrif am 90.31% o'r genom a gasglwyd.
Genom Rhyg
Datblygwyd map cyswllt genetig (WJ) gan ddefnyddio 295 o blanhigion F2 yn deillio o groesi dwy dirras rhyg (Weining × Jingzhou)
Map cyswllt Hi-C o'r saith cromosom rhyg Weining a gasglwyd (1R - 7R)
Aliniad rhwng saith cromosom rhyg Weining wedi'u cydosod a'r saith grŵp cyswllt rhyg a ddatblygwyd gan ddefnyddio poblogaeth RIL Lo7 x Lo255
Canfuwyd bod gwerth Mynegai Cynulliad LTR (LAI) y genom Rye yn 18.42 a darganfuwyd 1,393 (96.74%) o'r 1,440 o enynnau BUSCO tra chadwedig. Mae'r canlyniadau hyn yn awgrymu bod dilyniant genom rhyg Weining o ansawdd uchel yn y ddau rynggenig a rhanbarthau genig.Rhagwelwyd cyfanswm o 86,991 o enynnau codio protein, gan gynnwys 45,596 o enynnau hyder uchel (HC) a 41,395 o enynnau hyder isel (LC).
2. Dadansoddiad o TEs
Dadansoddiad o TEs.Cafodd cyfanswm o 6.99 Gb, sef 90.31% o gynulliad Weining, ei anodi fel TEs, a oedd yn cynnwys 2,671,941 o elfennau yn perthyn i 537 o deuluoedd.Roedd y cynnwys TE hwn yn amlwg yn uwch na'r hyn a adroddwyd yn flaenorol ar gyfer Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), CEB (82.20%), neu Hv (80.80%).Yr retrotransposons ailadrodd terfynell hir (LTR-RTs), gan gynnwys Sipsiwn, Copia ac elfennau RT annosbarthedig, oedd y TEs amlycaf, a 1ccupied 84.49% o gynnwys TE anodedig a 76.29% o'r genom Weining ymgynnull;Trawsposau DNA CACTA oedd yr ail TE mwyaf niferus, sef 11.68% o gynnwys TE anodedig a 10.55% o genom Weining wedi'i ymgynnull.
Dadansoddiad o elfennau trawsboson rhyg
Roedd gan wein rhyg gyfran gymharol uchel o fewnosodiadau LTR-RTs yn ddiweddar gyda'r uchafbwynt o ymhelaethu yn ymddangos tua 0.5 miliwn o flynyddoedd yn ôl (MYA), sef y mwyaf diweddar ymhlith y pedair rhywogaeth;roedd y brig arall, tua 1.7 MYA, yn hŷn ac i'w weld hefyd mewn haidd.Ar lefel superteulu, canfuwyd pyliau diweddar iawn o elfennau Copia mewn rhyg Weining ar 0.3 MYA, tra bod ymhelaethiadau RTs Sipsiwn yn bennaf yn siapio patrwm dosbarthiad deufoddol dynameg byrstio LTR-RT.
3. Ymchwiliad i esblygiad genom rhyg a syntenïau cromosomau
Digwyddodd y gwahaniaeth rhwng rhyg a gwenith diploid ar ôl gwahanu haidd oddi wrth wenith, gyda'r amseroedd dargyfeirio ar gyfer y ddau ddigwyddiad tua 9.6 a 15 MYA, yn y drefn honno.Roedd 1R, 2R, 3R yn gyfan gwbl groeslinol gyda chromosomau gwenith grwpiau 1, 2 a 3, yn y drefn honno.Canfuwyd bod 4R, 5R, 6R, 7R yn bodoli ymasiadau a segmentau ar raddfa fawr.
4. Dadansoddiad o ddyblygiadau genynnau a'u heffaith ar enynnau biosynthesis startsh
Yn nodedig, roedd nifer y genynnau a ddyblygwyd tandem (TDGs) a genynnau wedi'u dyblygu'n agos (PDGs) rhyg Weining ill dau yn uwch na'r rhai a ddarganfuwyd ar gyfer Tu, Aet, Hv, Bd ac Os.Roedd genynnau dyblyg wedi'u trawsosod (TrDGs) hefyd yn fwy niferus na'r rhai a ddarganfuwyd yn benodol ar gyfer Tu ac Aet.Mae ehangiad genom rhyg yn cyd-fynd â niferoedd uwch o ddyblygiadau genynnau.Mae’n bosibl bod y cynnydd yn y pyliau o TE mewn rhyg wedi arwain at nifer uwch o TrDGs.
Dadansoddiadau synteni esblygiadol a chromosom o genom rhyg
Dadansoddiad o ddyblygiadau genynnau rhyg a'u heffaith ar amrywiaethau genynnau cysylltiedig â biosynthesis startsh (SBRGs)
5. Dyrannu loci genynnau protein storio hadau rhyg (SSP).
Mae pedair loci cromosomaidd (Adran-1 i Sec-4) yn nodi SSPs rhyg wedi'u nodi ar 1R neu 2R.Dim ond yn ddiweddar y datblygwyd genynnau α-gliadin mewn gwenith a rhywogaethau sy'n perthyn yn agos ar ôl i wenith amrywio o ryg.
6. Archwilio'r ffactor trawsgrifio (TF) a genynnau ymwrthedd i glefydau
Dadansoddiad o loci secalin rhyg
Roedd gan rhyg weinod fwy niferus o enynnau cysylltiedig ag ymwrthedd i glefydau (DRA) (1,989, Data Atodol 3) na Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575), a'r A (1,836). ), B (1,728) a D (1,888) subgenomau o wenith cyffredin.
7. Ymchwilio i nodweddion mynegiant genynnau sy'n gysylltiedig â nodwedd pennawd cynnar
Cafodd dau enyn FT gyda mynegiant cymharol uchel o dan amodau diwrnod hir, ScFT1 a ScFT2 , eu hanodi yng nghynulliad genom Weining.Canfuwyd dau weddillion asid amino o ffosfforyleiddiad ScFT2 (S76 a T132) mewn perthynas â lleihau rheolaeth amser
Nodweddion datblygiadol a mynegiant genynnau sy'n gysylltiedig â nodwedd bennawd cynnar rhyg Weining
8. Cloddio rhanbarthau cromosomaidd a loci a allai ymwneud â dofi rhyg
Defnyddiwyd cyfanswm o 123,647 PCE i gynnal dadansoddiad ysgubo detholus rhwng rhyg wedi'i drin a S. vavilovii.11 signal ysgubo dethol wedi'u nodi gan fynegai lleihau (DRI), mynegai gosod (FST) a dull XP-CLR.Canfuwyd y gallai ScID1 ymwneud â rheoleiddio dyddiad pennawd.
Nodi a dadansoddi rhanbarthau cromosomaidd a loci a allai fod yn gysylltiedig â dofi rhyg
Cyfeiriad
Roedd Li GW et al.Mae cynulliad genom o ansawdd uchel yn amlygu nodweddion genomig rhyg a genynnau sy'n bwysig agronomeg.Geneteg Natur (2021)
Newyddion ac Uchafbwyntiau yn anelu at rannu'r achosion llwyddiannus diweddaraf gyda Biomarker Technologies, gan ddal cyflawniadau gwyddonol newydd yn ogystal â thechnegau amlwg a ddefnyddiwyd yn ystod yr astudiaeth.
Amser postio: Ionawr-05-2022