ГЕНОМ ЭВОЛЮЦИЯСЫ
жаратылыш генетикасы
Жогорку сапаттагы геномдук жыйын кара буудайдын геномдук мүнөздөмөлөрүн жана агрономиялык жактан маанилүү гендерди баса белгилейт
PacBio |Illumina |Bionano Optical Map |Hi-C Genome Ассамблеясы |Генетикалык карта |Selective Sweeps |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-сек
Biomarker Technologies бул изилдөөдө Pacbio секвенциясы, Hi-C секвенциясы жана маалыматтарды талдоо боюнча техникалык колдоо көрсөттү.
Маанилүү учурлар
1.Биринчи хромосомалык деңгээлдеги жогорку сапаттагы кара буудайдын геному алынды, анын бир хромосомасынын өлчөмү 1 Гб чоңураак.
Tu, Aet жана Hv геномуна 2.Compared, уникалдуу акыркы LTR-RT окуялар кара буудай геномунун өлчөмүн узартуу үчүн жооптуу болгон кара буудай геномунда байкалган.
3. Кара буудай менен диплоиддик буудайлардын ортосундагы айырмачылык арпа буудайдан бөлүнгөндөн кийин болгон, эки окуянын айырмачылык убактысы болжол менен 9,6 жана 15 MYA болгон.
FT гендердин фосфорлануусу кара буудайдын алгачкы баш белгисин көзөмөлдөй алат.
4. Тандалма талдоо ScID1дин рубрика датасын жөнгө салууга мүмкүн болушун жана аны кара буудайды колго багып өстүрүү аркылуу тандоону көрсөтөт.
Фон
Фон
Кара буудай баалуу азык-түлүк жана тоют өсүмдүктөрү, буудайды жана тритикаледи жакшыртуу үчүн маанилүү генетикалык ресурс жана чөптөрдүн натыйжалуу салыштырма геномикасын изилдөө үчүн зарыл материал болуп саналат.Вейнинг кара буудайы, Кытайда өстүрүлгөн эрте гүлдөөчү сорт, порошок көгөрүп кетүүгө да, тилкелүү датка да туруктуулугу менен өзгөчөлөнөт.Кара буудайдын элиталык белгилеринин генетикалык жана молекулярдык негиздерин түшүнүү жана кара буудайдын жана ага тиешелүү өсүмдүктөрдүн геномдук жана селекциялык изилдөөлөрүн жайылтуу үчүн биз бул жерде Weining кара буудайынын геномун секвенирлөө жана талдоо.
Жетишкендиктер
Кара буудайдын геному
Кара буудайдын геному PacBio SMRT окууларын, кыска окуу Illumina секвенирлөөсүн, ошондой эле хроматин конформациясын тартуу (Hi-C), генетикалык картаны жана BioNano анализин бириктирүү аркылуу курулган.Чогулган контигтер (7,74 Гб) геномдун болжолдуу өлчөмүнүн (7,86 Гб) 98,47% түздү, ал эми контигдердин 93,67% (7,25 Гб) жети хромосомага ыйгарылган.Кайталануучу элементтер чогултулган геномдун 90,31% түзгөн.
Кара буудайдын геному
Генетикалык байланыш картасы (WJ) эки кара буудайдын (Вэйнинг × Цзинчжоу) кесилишинен алынган 295 F2 өсүмдүктөрүн колдонуу менен иштелип чыккан.
Жети чогулган Weining кара буудай хромосомаларынын Hi-C байланыш картасы (1R – 7R)
Weining кара буудайынын жети чогулган хромосомасынын жана Lo7 x Lo255 RIL популяциясынын жардамы менен иштелип чыккан жети кара буудайдын байланыш топторунун ортосундагы тегиздөө
Кара буудайдын геномунун LTR Ассамблея индекси (LAI) мааниси 18,42 деп табылып, 1440 жогорку деңгээлде сакталган BUSCO генинин 1393ү (96,74%) аныкталды. Бул жыйынтыктар Вейнинг кара буудай геномунун ырааттуулугу эки интергендикте да жогорку сапатта экенин көрсөтүп турат. жана гендик аймактар.Жалпысынан 86 991 белок-коддоочу гендер, анын ичинде 45 596 жогорку ишенимдүү (HC) гендер жана 41 395 төмөн ишеним гендер (LC) гендери болжолдонгон.
2. ТЭнин анализи
ТЭнин анализи.Вейнинг ассамблеясынын 90,31% түзгөн жалпысынан 6,99 Гб 537 үй-бүлөгө таандык 2 671 941 элементти камтыган ТЭ катары аннотацияланган.Бул TE мазмуну мурда Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%) же Hv (80.80%) үчүн билдирилгенден ачык эле жогору.Узун терминалдык кайталануучу ретротранспозондор (LTR-RTs), анын ичинде цыган, копия жана классификацияланбаган RT элементтери үстөмдүк кылуучу ТЭ болуп, аннотацияланган TE мазмунунун 84,49% жана чогулган Вайнинг геномунун 76,29% ээлеген;CACTA ДНК транспозондору аннотацияланган ТЭ мазмунунун 11,68% жана чогултулган Вайнинг геномунун 10,55% түзгөн экинчи эң көп ТЭ болгон.
Кара буудайдын транспозондук элементтерин талдоо
Вейнинг кара буудайында LTR-RTs акыркы киргизилгендердин салыштырмалуу жогорку үлүшү бар, күчөшүнүн чокусу болжол менен 0,5 миллион жыл мурун пайда болгон (MYA), бул төрт түрдүн эң акыркысы болгон;башка чокусу, болжол менен 1,7 MYA болгон, эски жана арпада да байкалган.Супер үй-бүлө деңгээлинде Вейнинг кара буудайындагы Copia элементтеринин 0,3 MYA деңгээлинде эң акыркы жарылуулары табылды, ал эми Цыган РТларынын күчөшү LTR-RT жарылуу динамикасынын бимодалык бөлүштүрүлүшүн үстөмдүк кылган.
3. Кара буудайдын геномунун эволюциясын жана хромосоманын синтениясын изилдөө
Кара буудай менен диплоиддик буудайлардын ортосундагы айырмачылык арпа буудайдан бөлүнгөндөн кийин болгон, эки окуя үчүн айырмачылык убакыттары тиешелүүлүгүнө жараша болжол менен 9,6 жана 15 MYA болгон.1R, 2R, 3R, тиешелүүлүгүнө жараша, буудайдын 1, 2 жана 3-топ хромосомалары менен толугу менен коллинеар болгон.4R, 5R, 6R, 7R ири масштабдуу синтездер жана сегменттер бар табылган.
4. Гендердин дупликациясынын анализи жана алардын крахмал биосинтезинин гендерине тийгизген таасири.
Белгилей кетчү нерсе, Weining кара буудайынын тандемдик дубликацияланган гендеринин (TDGs) жана проксималдык дубликацияланган гендердин (PDGs) саны Tu, Aet, Hv, Bd жана Os үчүн табылгандан жогору болгон.Транспозицияланган кайталанган гендер (TrDGs) Ту жана Ает үчүн атайын табылган гендерге караганда көбүрөөк болгон.Кара буудайдын геномунун кеңейиши гендердин көп санда кайталанышы менен коштолот.Кара буудайда ТЭнин көбөйүшү TrDGs санынын көбөйүшүнө алып келиши мүмкүн.
Кара буудайдын геномунун эволюциялык жана хромосомалык синтениздик анализдери
Кара буудайдын генинин кайталанышын талдоо жана алардын крахмал биосинтезине байланышкан гендердин ар түрдүүлүгүнө тийгизген таасири (SBRGs)
5. Кара буудайдын үрөнүн сактоочу протеиндин (SSP) ген локустарын диссекциялоо
1R же 2Rде кара буудайдын SSP'лерин көрсөткөн төрт хромосомдук локус (Сек-1ден Сек-4) аныкталган.α-глиадин гендер буудайдын кара буудайдан бөлүнүп чыккандан кийин буудайда жана жакын түрлөрдө гана эволюцияланган.
6. Транскрипция фактору (TF) жана ооруга туруктуулук гендерин изилдөө
Кара буудайдын секалин локустарын талдоо
Weining кара буудайында Ту (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575) жана A (1,836) караганда ооруга туруктуу (DRA) гендери (1,989, Кошумча маалымат 3) көп болгон. ), В (1,728) жана Д (1,888) жөнөкөй буудайдын субгеномдору.
7. Баштапкы белги менен байланышкан ген экспрессиясынын өзгөчөлүктөрүн изилдөө
Узун күн шарттарында салыштырмалуу жогорку экспрессияга ээ болгон эки FT гени, ScFT1 жана ScFT2, Weining геномунун чогулушунда аннотацияланган.ScFT2 (S76 жана T132) фосфорлануусунун эки аминокислота калдыктары убакытты көзөмөлдөөнү азайтуу менен байланышы табылган.
Вейнинг кара буудайынын алгачкы баш белгиси менен байланышкан өнүгүү жана ген экспрессия өзгөчөлүктөрү
8. Кара буудайды колго үйрөтүүгө катыша турган хромосомалык аймактарды жана локустарды казып алуу
Жалпысынан 123 647 SNP культивацияланган кара буудай менен S. vavilovii ортосунда селевтивдик шыпыруу анализин жүргүзүү үчүн колдонулган.11 тандоо шыпыруу сигналдары кыскартуу индекси (DRI), бекитүү индекси (FST) жана XP-CLR ыкмасы менен аныкталган.ScID1 рубрика датасын жөнгө салууга мүмкүн болушу мүмкүн деп табылган.
Кара буудайды колго багууга мүмкүн болгон хромосомалык аймактарды жана локустарды аныктоо жана талдоо
Шилтеме
Li GW жана башкалар.Жогорку сапаттагы геномдук жыйын кара буудайдын геномдук мүнөздөмөлөрүн жана агрономиялык жактан маанилүү гендерди баса белгилейт.Жаратылыш генетикасы (2021)
Жаңылыктар жана кызыктуу окуялар акыркы ийгиликтүү учурларды Biomarker Technologies менен бөлүшүүгө, жаңы илимий жетишкендиктерге, ошондой эле изилдөө учурунда колдонулган көрүнүктүү ыкмаларга ээ болууга багытталган.
Посттун убактысы: 05-январь 2022-жыл