genome evolution
ພັນທຸ ກຳ ທຳ ມະຊາດ
ການປະກອບພັນທຸ ກຳ ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄຸນລັກສະນະ genomic rye ແລະພັນທຸ ກຳ ທີ່ ສຳ ຄັນທາງດ້ານກະສິ ກຳ
PacBio |ອິລູມີນາ |Bionano Optical ແຜນທີ່ |Hi-C Genome Assembly |ແຜນທີ່ພັນທຸກໍາ |ການກວາດເລືອກ |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
Biomarker Technologies ໄດ້ສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການກ່ຽວກັບລໍາດັບ Pacbio, ລໍາດັບ Hi-C ແລະການວິເຄາະຂໍ້ມູນໃນການສຶກສານີ້.
ຈຸດເດັ່ນ
1.ໄດ້ຮັບ genome Rye ຄຸນນະພາບສູງລະດັບໂຄໂມໂຊມທຳອິດ, ເຊິ່ງມີໂຄໂມໂຊມດຽວໃຫຍ່ກວ່າ 1 Gb.
2. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ Tu, Aet ແລະ Hv genome, ເຫດການ LTR-RT ທີ່ຜ່ານມາເປັນເອກະລັກໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນ Rye genome, ເຊິ່ງຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການຂະຫຍາຍຂະຫນາດຂອງ genome rye.
3.ຄວາມແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງ rye ແລະ wheats diploid ໄດ້ເກີດຂຶ້ນຫຼັງຈາກການແຍກອອກຂອງ barley ຈາກ wheat, ມີເວລາ divergence ສໍາລັບທັງສອງເຫດການແມ່ນປະມານ 9.6 ແລະ 15 MYA .
FT genes phosphorylation ອາດຈະຄວບຄຸມລັກສະນະຫົວຂໍ້ຕົ້ນໃນ rye.
4.Selective sweep analysis ຊີ້ບອກເຖິງການມີສ່ວນຮ່ວມທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງ ScID1 ໃນລະບຽບການຂອງຫົວຂໍ້ວັນທີ ແລະການຄັດເລືອກທີ່ອາດຈະເປັນໄປໄດ້ໂດຍ domestication ໃນ rye.
ຄວາມເປັນມາ
ຄວາມເປັນມາ
Rye ເປັນພືດສະບຽງອາຫານທີ່ມີຄຸນຄ່າແລະເປັນພືດອາຫານສັດ, ເປັນຊັບພະຍາກອນພັນທຸກໍາທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການປັບປຸງ wheat ແລະ triticale, ແລະອຸປະກອນທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການສຶກສາ genomics ປຽບທຽບປະສິດທິພາບໃນຫຍ້າ.Weining rye, ເປັນແນວພັນອອກດອກຕົ້ນທີ່ປູກຢູ່ໃນປະເທດຈີນ, ມີຄວາມໂດດເດັ່ນຍ້ອນຄວາມຕ້ານທານຢ່າງກວ້າງຂວາງຕໍ່ທັງ mildew powdery ແລະ rust stripe.ເພື່ອເຂົ້າໃຈພື້ນຖານທາງພັນທຸກໍາແລະໂມເລກຸນຂອງລັກສະນະ elite rye ແລະສົ່ງເສີມການສຶກສາ genomic ແລະການປັບປຸງພັນໃນ rye ແລະພືດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ພວກເຮົາຢູ່ທີ່ນີ້ຈັດລໍາດັບແລະວິເຄາະ genome ຂອງ Weining rye.
ຜົນສຳເລັດ
Rye Genome
genome Rye ໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍການລວບລວມການອ່ານ PacBio SMRT, ການຈັດລໍາດັບ Illumina ສັ້ນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຈັບຕົວແບບ chromatin (Hi-C), ການສ້າງແຜນທີ່ພັນທຸກໍາ, ແລະການວິເຄາະ BioNano.contigs ປະກອບ (7.74 Gb) ກວມເອົາ 98.47% ຂອງຂະຫນາດ genome ຄາດຄະເນ (7.86 Gb), ມີ 93.67% ຂອງ contigs (7.25 Gb) ມອບຫມາຍໃຫ້ເຈັດ chromosomes.ອົງປະກອບທີ່ຊໍ້າຊ້ອນປະກອບເປັນ 90.31% ຂອງ genome ປະກອບ.
Rye Genome
ແຜນທີ່ການເຊື່ອມຕໍ່ພັນທຸກໍາ (WJ) ການພັດທະນາໂດຍນໍາໃຊ້ 295 F2 ພືດທີ່ໄດ້ມາຈາກການຂ້າມຂອງສອງ landraces rye (Weining × Jingzhou)
ແຜນທີ່ການຕິດຕໍ່ Hi-C ຂອງເຈັດໂຄໂມໂຊມ Weining rye ປະກອບ (1R – 7R)
ການສອດຄ່ອງລະຫວ່າງເຈັດໂຄໂມໂຊມຂອງ Weining rye ແລະເຈັດກຸ່ມເຊື່ອມຕໍ່ rye ພັດທະນາໂດຍໃຊ້ປະຊາກອນ Lo7 x Lo255 RIL
ຄ່າ LTR Assembly Index (LAI) ຂອງ genome Rye ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າເປັນ 18.42 ແລະ 1,393 (96.74%) ຂອງ 1,440 genes BUSCO ທີ່ມີການອະນຸລັກສູງໄດ້ຖືກລະບຸໄວ້. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າລໍາດັບ genome Weining rye ແມ່ນມີຄຸນນະພາບສູງໃນທັງສອງ intergenic. ແລະເຂດພັນທຸກໍາ.ມີການຄາດເດົາຂອງ genes-coding ທາດໂປຼຕີນທັງໝົດ 86,991, ລວມທັງ 45,596 genes ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນໃຈສູງ (HC) ແລະ 41,395 genes ຄວາມຫມັ້ນໃຈຕ່ໍາ (LC).
2. ການວິເຄາະ TEs
ການວິເຄາະ TEs.ຈໍານວນທັງຫມົດ 6.99 Gb, ເປັນຕົວແທນຂອງ 90.31% ຂອງການປະກອບ Weining, ໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ເປັນ TEs, ເຊິ່ງລວມມີ 2,671,941 ອົງປະກອບຂອງ 537 ຄອບຄົວ.ເນື້ອໃນ TE ນີ້ແມ່ນສູງກວ່າທີ່ລາຍງານກ່ອນໜ້າຢ່າງຈະແຈ້ງສຳລັບ Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%), ຫຼື Hv (80.80%).ການຊໍ້າຄືນ terminal retrotransposons ຍາວ (LTR-RTs), ລວມທັງ Gypsy, Copia ແລະອົງປະກອບ RT ທີ່ບໍ່ໄດ້ຈັດປະເພດ, ແມ່ນ TEs ເດັ່ນ, ແລະ 1ccupied 84.49% ຂອງເນື້ອໃນ TE ຄໍາບັນຍາຍແລະ 76.29 % ຂອງ genome Weining ປະກອບ;CACTA DNA transposons ແມ່ນ TEs ທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສຸດເປັນອັນດັບສອງ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍ 11.68% ຂອງເນື້ອໃນ TE ທີ່ມີຄໍາບັນຍາຍແລະ 10.55% ຂອງ genome Weining ປະກອບ.
ການວິເຄາະອົງປະກອບ transposon ຂອງ rye
Weining rye ມີອັດຕາສ່ວນທີ່ສູງເມື່ອປຽບທຽບກັບການໃສ່ LTR-RTs ທີ່ຜ່ານມາທີ່ມີຈຸດສູງສຸດຂອງການຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂື້ນປະມານ 0.5 ລ້ານປີກ່ອນ (MYA), ເຊິ່ງແມ່ນຫລ້າສຸດໃນບັນດາສີ່ຊະນິດ;ຈຸດສູງສຸດອື່ນ, ເກີດຂຶ້ນປະມານ 1.7 MYA, ມີອາຍຸຫຼາຍກວ່າແລະຍັງເຫັນຢູ່ໃນເຂົ້າບາເລ.ໃນລະດັບ superfamily, ການລະເບີດຂອງອົງປະກອບ Copia ຫຼ້າສຸດໃນ Weining rye ຢູ່ 0.3 MYA ໄດ້ຖືກພົບເຫັນ, ໃນຂະນະທີ່ການຂະຫຍາຍຂອງ Gypsy RTs ເດັ່ນຊັດເຮັດໃຫ້ຮູບແບບການແຜ່ກະຈາຍ bimodal ຂອງ LTR-RT burst dynamics.
3. ການສືບສວນວິວັດການ genome rye ແລະ syntenies chromosome
ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງເຂົ້າສາລີ rye ແລະ diploid ໄດ້ເກີດຂຶ້ນຫຼັງຈາກການແຍກ barley ຈາກ wheat, ໂດຍເວລາຄວາມແຕກຕ່າງຂອງທັງສອງເຫດການແມ່ນປະມານ 9.6 ແລະ 15 MYA, ຕາມລໍາດັບ.1R, 2R, 3R ແມ່ນຮວມກັນທັງໝົດກັບກຸ່ມ 1, 2 ແລະ 3 ໂຄໂມໂຊມຂອງເຂົ້າສາລີ, ຕາມລຳດັບ.4R, 5R, 6R, 7R ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າມີ fusions ແລະພາກສ່ວນຂະຫນາດໃຫຍ່.
4. ການວິເຄາະການຊໍ້າຊ້ອນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ ແລະຜົນກະທົບຂອງມັນຕໍ່ກັບການສັງເຄາະທາດແປ້ງ
ໂດຍສະເພາະ, ຕົວເລກຂອງ genes duplicated tandemly (TDGs) ແລະ proximally duplicated genes (PDGs) ຂອງ Weining rye ທັງສອງແມ່ນສູງກວ່າທີ່ພົບເຫັນສໍາລັບ Tu, Aet, Hv, Bd ແລະ Os.genes duplicated transposed (TrDGs) ຍັງມີຈໍານວນຫຼາຍກ່ວາທີ່ພົບເຫັນໂດຍສະເພາະສໍາລັບ Tu ແລະ Aet.ການຂະຫຍາຍພັນທຸກໍາຂອງ Rye ແມ່ນມາພ້ອມກັບຈໍານວນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງການຊໍ້າຊ້ອນຂອງເຊື້ອສາຍ.ການລະເບີດ TE ເພີ່ມຂຶ້ນໃນ rye ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຈໍານວນ TrDGs ເພີ່ມຂຶ້ນ.
ການວິເຄາະວິວັດທະນາການ ແລະ ໂຄໂມໂຊມ synteny ຂອງ genome rye
ການວິເຄາະການຊໍ້າຊ້ອນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ rye ແລະຜົນກະທົບຂອງພວກມັນຕໍ່ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງ genes biosynthesis starch (SBRGs)
5. Dissection of rye seed storage protein (SSP) gene loci
ສີ່ໂຄໂມໂຊມ loci (Sec-1 ຫາ Sec-4) ການລະບຸ rye SSPs ໄດ້ຖືກລະບຸໄວ້ໃນ 1R ຫຼື 2R.genes α-gliadin ໄດ້ຖືກພັດທະນາພຽງແຕ່ບໍ່ດົນມານີ້ຢູ່ໃນ wheat ແລະຊະນິດພັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດຫຼັງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງ wheat ຈາກ rye.
6. ການກວດສອບປັດໄຈການຖ່າຍທອດ (TF) ແລະເຊື້ອພະຍາດຕ້ານເຊື້ອ
ການວິເຄາະຂອງ rye secalin loci
Weining rye ມີຄວາມຕ້ານທານຂອງເຊື້ອພະຍາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ (DRA) ຈໍານວນຫລາຍ (1,989, ຂໍ້ມູນເສີມ 3) ຫຼາຍກວ່າ Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575), ແລະ A (1,836). ), B (1,728) ແລະ D (1,888) subgenomes ຂອງ wheat ທົ່ວໄປ.
7. ການສືບສວນລັກສະນະການສະແດງອອກຂອງ gene ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລັກສະນະຫົວຂໍ້ຕົ້ນ
ສອງພັນທຸ ກຳ FT ທີ່ມີການສະແດງອອກຂ້ອນຂ້າງສູງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂມື້ຍາວ, ScFT1 ແລະ ScFT2, ໄດ້ຖືກອະທິບາຍໄວ້ໃນການປະກອບພັນທຸ ກຳ ຂອງ Weining.ສອງອາຊິດອາຊິດ amino ຂອງ phosphorylation ScFT2 (S76 ແລະ T132) ໄດ້ຖືກພົບເຫັນຄວາມສໍາພັນກັບການຄວບຄຸມເວລາຕ່ໍາ.
ລັກສະນະການພັດທະນາແລະການສະແດງອອກຂອງເຊື້ອສາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລັກສະນະຫົວຂໍ້ຕົ້ນຂອງ Weining rye
8. ການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ຂອງເຂດໂຄໂມໂຊມ ແລະສະຖານທີ່ທີ່ມີທ່າແຮງໃນການປູກພືດ rye
ທັງໝົດ 123,647 SNPs ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອດໍາເນີນການວິເຄາະກວາດ selevtive ລະຫວ່າງ rye ການປູກຝັງແລະ S. vavilovii.11 ສັນຍານການກວາດເລືອກທີ່ລະບຸໂດຍດັດຊະນີການຫຼຸດຜ່ອນ (DRI), ດັດຊະນີການແກ້ໄຂ (FST) ແລະວິທີການ XP-CLR.ScID1 ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າມີສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງທີ່ເປັນໄປໄດ້ໃນກົດລະບຽບຂອງຫົວຂໍ້ວັນທີ.
ການກໍານົດແລະການວິເຄາະຂອງພາກພື້ນ chromosomal ແລະສະຖານທີ່ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ rye domestication
ອ້າງອິງ
Li GW et al.ການປະກອບພັນທຸກໍາທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄຸນລັກສະນະທາງພັນທຸກໍາຂອງ rye ແລະພັນທຸກໍາທີ່ມີຄວາມສໍາຄັນທາງດ້ານກະສິກໍາ.ພັນທຸ ກຳ ທໍາມະຊາດ (2021)
ຂ່າວແລະຈຸດເດັ່ນ ມີຈຸດປະສົງເພື່ອແບ່ງປັນກໍລະນີທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດຫລ້າສຸດກັບ Biomarker Technologies, ເກັບກໍາຜົນສໍາເລັດທາງວິທະຍາສາດໃຫມ່ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຕັກນິກທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ໃຊ້ໃນລະຫວ່າງການສຶກສາ.
ເວລາປະກາດ: 05-05-2022