გენომის ევოლუცია
ბუნების გენეტიკა
მაღალი ხარისხის გენომის შეკრება ხაზს უსვამს ჭვავის გენომურ მახასიათებლებს და აგრონომიულად მნიშვნელოვან გენებს
PacBio |ილუმინა |Bionano ოპტიკური რუკა |Hi-C გენომის ასამბლეა |გენეტიკური რუკა |შერჩევითი სვიპები |RNA-seq |ISO-seq |SLAF-seq
Biomarker Technologies უზრუნველყო ტექნიკური მხარდაჭერა Pacbio თანმიმდევრობის, Hi-C თანმიმდევრობის და მონაცემთა ანალიზის შესახებ ამ კვლევაში.
მაჩვენებლები
1.მიღებულია პირველი ქრომოსომული დონის მაღალი ხარისხის ჭვავის გენომი, რომელსაც აქვს ერთი ქრომოსომის ზომა 1 გბ-ზე მეტი.
2. Tu, Aet და Hv გენომთან შედარებით, უნიკალური ბოლოდროინდელი LTR-RT მოვლენები დაფიქსირდა ჭვავის გენომში, რომელიც პასუხისმგებელია ჭვავის გენომის ზომის გაფართოებაზე.
3. ჭვავის და დიპლოიდურ ხორბალს შორის განსხვავება მოხდა ქერის ხორბლისგან გამოყოფის შემდეგ, ორი მოვლენის განსხვავების დრო იყო დაახლოებით 9.6 და 15 MYA.
FT გენების ფოსფორილირებამ შეიძლება აკონტროლოს ჭვავის ადრეული სათავე თვისება.
4. შერჩევითი წმენდის ანალიზი მიუთითებს ScID1-ის შესაძლო მონაწილეობას სასაქონლო თარიღის რეგულირებაში და მის სავარაუდო შერჩევაში ჭვავის მოშინაურებით
ფონი
ფონი
ჭვავი არის ღირებული საკვები და საკვები კულტურა, მნიშვნელოვანი გენეტიკური რესურსი ხორბლისა და ტრიტიკალის გასაუმჯობესებლად და შეუცვლელი მასალა ბალახებში გენომიკის ეფექტური შედარებითი კვლევებისთვის.ჭვავის ჭვავი, ადრეული აყვავებული ჯიში, რომელიც გაშენებულია ჩინეთში, გამორჩეულია მისი ფართო სპექტრის წინააღმდეგობის გამო, როგორც ჭრაქისა და ზოლიანი ჟანგის მიმართ.ჭვავის ელიტური თვისებების გენეტიკური და მოლეკულური საფუძვლის გასაგებად და ჭვავისა და მასთან დაკავშირებული კულტურების გენომისა და მეცხოველეობის კვლევების ხელშეწყობისთვის, ჩვენ აქ დავაინინგი ჭვავის გენომი დავადგინეთ და გავაანალიზეთ.
მიღწევები
ჭვავის გენომი
ჭვავის გენომი აშენდა PacBio SMRT-ის წაკითხვის კომბინაციით, Illumina-ს მოკლედ წაკითხული თანმიმდევრობით, ასევე ქრომატინის კონფორმაციის აღრიცხვის (Hi-C), გენეტიკური რუკების და BioNano ანალიზის შედეგად.აწყობილი კონტიგები (7.74 გბ) შეადგენდა გენომის სავარაუდო ზომის 98.47%-ს (7.86 გბ), კონტიგების 93.67% (7.25 გბ) მინიჭებული იყო შვიდ ქრომოსომაზე.განმეორებადი ელემენტები შეადგენდნენ აწყობილი გენომის 90.31%-ს.
ჭვავის გენომი
გენეტიკური კავშირის რუკა (WJ) შემუშავებული 295 F2 მცენარის გამოყენებით, რომლებიც მიღებულია ორი ჭვავის ლანდშაფტის შეჯვარების შედეგად (ვეინინგი × ჯინჯოუ)
შვიდი აწყობილი ვეინინგის ჭვავის ქრომოსომის Hi-C საკონტაქტო რუკა (1R – 7R)
განლაგება Weining ჭვავის შვიდ აწყობილ ქრომოსომასა და შვიდი ჭვავის შემაერთებელ ჯგუფს შორის განვითარებული Lo7 x Lo255 RIL პოპულაციის გამოყენებით
ჭვავის გენომის LTR ასამბლეის ინდექსის (LAI) მნიშვნელობა აღმოჩნდა 18,42 და 1,393 (96,74%) 1,440 მაღალკონსერვირებული BUSCO გენიდან გამოვლინდა. და გენეტიკური რეგიონები.სულ 86,991 ცილის კოდირების გენი, მათ შორის 45,596 მაღალი ნდობის (HC) გენი და 41,395 დაბალი სანდო გენის (LC) გენი იყო წინასწარმეტყველებული.
2. TE-ების ანალიზი
TE-ების ანალიზი.სულ 6,99 გბ, რომელიც წარმოადგენს Weining-ის ასამბლეის 90,31%-ს, იყო ანოტირებული, როგორც TE, რომელიც მოიცავდა 2,671,941 ელემენტს, რომელიც მიეკუთვნებოდა 537 ოჯახს.ეს TE შინაარსი აშკარად უფრო მაღალი იყო ვიდრე ადრე მოხსენებული Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%) ან Hv (80.80%).გრძელი ტერმინალის განმეორებითი რეტროტრანსპოზონები (LTR-RTs), მათ შორის Gypsy, Copia და არაკლასიფიცირებული RT ელემენტები, იყო დომინანტური TE-ები და 1 იკავებს ანოტირებული TE შინაარსის 84,49% და აწყობილი Weining გენომის 76,29%;CACTA დნმ ტრანსპოზონები იყო მეორე ყველაზე უხვი TE-ები, რომლებიც შეადგენდნენ ანოტირებული TE შინაარსის 11,68% და აწყობილი Weining გენომის 10,55%.
ჭვავის ტრანსპოზონური ელემენტების ანალიზი
ვეინინგის ჭვავის შედარებით მაღალი წილი იყო LTR-RT-ების ბოლო ჩასვლებით, გაძლიერების პიკი დაახლოებით 0,5 მილიონი წლის წინ გამოჩნდა (MYA), რომელიც იყო უახლესი ოთხ სახეობას შორის;მეორე პიკი, დაფიქსირდა დაახლოებით 1.7 MYA, იყო უფრო ძველი და ასევე ჩანს ქერში.სუპეროჯახის დონეზე, ვეინინგის ჭვავის 0.3 MYA-ზე Copia ელემენტების ბოლოდროინდელი აფეთქებები იქნა ნაპოვნი, მაშინ როცა ბოშათა RT-ების გაძლიერება დომინანტურად აყალიბებდა LTR-RT აფეთქების დინამიკის ბიმოდალურ განაწილების შაბლონს.
3. ჭვავის გენომის ევოლუციისა და ქრომოსომის სინტენიის გამოკვლევა
სხვაობა ჭვავის და დიპლოიდურ ხორბალს შორის მოხდა ქერის ხორბლისგან გამოყოფის შემდეგ, ორი მოვლენისთვის დივერგენციის დრო იყო, შესაბამისად, დაახლოებით 9.6 და 15 MYA.1R, 2R, 3R მთლიანად კოლინარული იყო ხორბლის 1, 2 და 3 ქრომოსომებთან, შესაბამისად.4R, 5R, 6R, 7R აღმოჩნდა ფართომასშტაბიანი შერწყმა და სეგმენტები.
4. გენების გაორმაგებების ანალიზი და მათი გავლენა სახამებლის ბიოსინთეზის გენებზე
აღსანიშნავია, რომ ვეინინგის ჭვავის თანამიმდევრულად დუბლირებული გენების (TDGs) და პროქსიმალურად დუბლირებული გენების (PDGs) რაოდენობა უფრო მაღალი იყო ვიდრე Tu, Aet, Hv, Bd და Os.ტრანსპონირებული დუბლირებული გენები (TrDGs) ასევე უფრო მრავალრიცხოვანი იყო, ვიდრე სპეციალურად ნაპოვნი Tu და Aet-ისთვის.ჭვავის გენომის გაფართოებას თან ახლავს გენების გაორმაგებების უფრო დიდი რაოდენობა.გაზრდილმა TE ადიდებულმა ჭვავაში შესაძლოა გამოიწვიოს TrDG-ების მომატებული რაოდენობა.
ჭვავის გენომის ევოლუციური და ქრომოსომის სინტენიის ანალიზი
ჭვავის გენის გაორმაგებების ანალიზი და მათი გავლენა სახამებლის ბიოსინთეზთან დაკავშირებული გენების მრავალფეროვნებაზე (SBRGs)
5. ჭვავის თესლის შესანახი ცილის (SSP) გენის ლოკების დისექცია
ოთხი ქრომოსომული ადგილი (სექ-1-დან სექ-4), რომლებიც აკონკრეტებენ ჭვავის SSP-ებს, იდენტიფიცირებულია 1R ან 2R-ზე.α-გლიადინის გენები მხოლოდ ახლახან განვითარდა ხორბალში და მჭიდროდ დაკავშირებულ სახეობებში ხორბლის ჭვავისგან განსხვავების შემდეგ.
6. ტრანსკრიფციის ფაქტორის (TF) და დაავადების წინააღმდეგობის გენების გამოკვლევა
ჭვავის სეკალინის ადგილების ანალიზი
ჭვავის ჭვავის უფრო მრავალრიცხოვანი დაავადებისადმი რეზისტენტობის ასოცირებული (DRA) გენი (1,989, დამატებითი მონაცემები 3), ვიდრე Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575) და A (1,836). ), B (1,728) და D (1,888) ჩვეულებრივი ხორბლის ქვეგენომი.
7. ადრეული სათავე ნიშანთან დაკავშირებული გენის ექსპრესიის მახასიათებლების გამოკვლევა
ორი FT გენი შედარებით მაღალი ექსპრესიით ხანგრძლივი დღის პირობებში, ScFT1 და ScFT2, იყო ანოტირებული Weining-ის გენომის შეკრებაში.აღმოჩენილი იქნა ScFT2 (S76 და T132) ფოსფორილირების ორი ამინომჟავის ნარჩენი დროის კონტროლის დაქვეითებასთან
განვითარებისა და გენის ექსპრესიის თავისებურებები, რომლებიც დაკავშირებულია ვეინინგის ჭვავის ადრეულ სათავე თვისებასთან
8. ჭვავის მოშინაურებაში პოტენციურად ჩართული ქრომოსომული რეგიონებისა და ლოკების მოპოვება
სულ 123,647 SNP იყო გამოყენებული კულტივირებული ჭვავისა და S. vavilovii-ს შორის სელევიტური წმენდის ანალიზის ჩასატარებლად.11 შერჩევითი sweep სიგნალი გამოვლენილი შემცირების ინდექსით (DRI), ფიქსაციის ინდექსით (FST) და XP-CLR მეთოდით.ScID1 აღმოჩნდა შესაძლო მონაწილეობა სათაურის თარიღის რეგულირებაში.
ჭვავის მოშინაურებასთან პოტენციურად დაკავშირებული ქრომოსომული რეგიონებისა და ლოკების იდენტიფიცირება და ანალიზი
მითითება
Li GW და სხვ.მაღალი ხარისხის გენომის შეკრება ხაზს უსვამს ჭვავის გენომურ მახასიათებლებს და აგრონომიულად მნიშვნელოვან გენებს.ბუნების გენეტიკა (2021)
სიახლეები და მაჩვენებლები მიზნად ისახავს Biomarker Technologies-თან უახლესი წარმატებული შემთხვევების გაზიარებას, ახალი სამეცნიერო მიღწევების და ასევე კვლევის დროს გამოყენებული გამორჩეული ტექნიკის აღბეჭდვას.
გამოქვეყნების დრო: იან-05-2022