EVOLUZZJONI TAL-ĠENOME
ġenetika tan-natura
Assemblaġġ tal-ġenoma ta 'kwalità għolja jenfasizza l-karatteristiċi ġenomiċi tas-segala u ġeni importanti agronomikament
PacBio |Illumina |Mappa Ottika Bionano |Assemblea tal-Ġenoma Hi-C |Mappa Ġenetika |Sweeps selettivi |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
Biomarker Technologies ipprovdew appoġġ tekniku dwar is-sekwenzjar Pacbio, is-sekwenzjar Hi-C u l-analiżi tad-dejta f'dan l-istudju.
Il-punti ewlenin
1.Inkiseb l-ewwel ġenoma tas-Segala ta 'kwalità għolja ta' livell kromosomali, li għandu daqs ta 'kromożomi wieħed akbar minn 1 Gb.
2.Imqabbel mal-ġenoma ta 'Tu, Aet u Hv, avveniment LTR-RT reċenti uniku ġie osservat fil-ġenoma tas-Segala, li kien responsabbli għall-estensjoni tad-daqs tal-ġenoma tas-segala.
3.Id-diverġenza bejn is-segala u l-qamħ diplojde seħħet wara s-separazzjoni tax-xgħir mill-qamħ, bil-ħinijiet tad-diverġenza għaż-żewġ avvenimenti jkunu bejn wieħed u ieħor 9.6 u 15 MYA.
Il-fosforilazzjoni tal-ġeni FT tista' tikkontrolla l-karatteristika tal-intestatura bikrija fis-segala.
4.Analiżi tal-knis selettiva tindika l-involviment possibbli ta' ScID1 fir-regolament tad-data tal-intestatura u l-għażla probabbli tagħha permezz tad-domestikazzjoni fis-segala
Sfond
Sfond
Is-segala hija ikel u għelejjel tal-għalf siewi, riżorsa ġenetika importanti għat-titjib tal-qamħ u t-triticale, u materjal indispensabbli għal studji komparattivi effiċjenti tal-ġenomika fil-ħaxix.Segala Weining, varjetà ta 'fjoritura bikrija kkultivata fiċ-Ċina, hija pendenti minħabba r-reżistenza ta' spettru wiesa 'tagħha kemm għall-moffa trab kif ukoll għas-sadid tal-istrixxi.Biex nifhmu l-bażi ġenetika u molekulari tal-karatteristiċi tal-elite tas-segala u biex tippromwovi l-istudji ġenomiċi u tat-tnissil fis-segala u għelejjel relatati, aħna hawn sekwenzajna u analizzat il-ġenoma tas-segala Weining.
Kisbiet
Ġenoma tas-Segala
Il-ġenoma tas-Segala nbniet billi tgħaqqad il-qari PacBio SMRT, is-sekwenzjar tal-Illumina qosra, kif ukoll dawk mill-qbid tal-konformazzjoni tal-kromatin (Hi-C), l-immappjar ġenetiku, u l-analiżi BioNano.Il-kontigs immuntati (7.74 Gb) ammontaw għal 98.47% tad-daqs tal-ġenoma stmat (7.86 Gb), b'93.67% tal-kontigs (7.25 Gb) assenjati għal seba 'kromożomi.Elementi ripetittivi kienu jikkostitwixxu 90.31% tal-ġenoma immuntat.
Ġenoma tas-Segala
Mappa ta 'rabta ġenetika (WJ) żviluppata bl-użu ta' 295 pjanta F2 derivati mill-qsim ta 'żewġ razzetti tas-segala (Weining × Jingzhou)
Mappa ta’ kuntatt Hi-C tas-seba’ kromożomi tas-segala Weining immuntati (1R – 7R)
Allinjament bejn is-seba' kromożomi immuntati tas-segala Weining u s-seba' gruppi ta' rabta tas-segala żviluppati bl-użu tal-popolazzjoni Lo7 x Lo255 RIL
Il-valur tal-Indiċi tal-Assemblea LTR (LAI) tal-ġenoma tas-Segala nstab li kien 18.42 u 1,393 (96.74%) tal-1,440 ġeni BUSCO konservati ħafna ġew identifikati barra. Dawn ir-riżultati jissuġġerixxu li s-sekwenza tal-ġenoma tas-segala Weining hija ta 'kwalità għolja kemm fiż-żewġ interġeniċi. u reġjuni ġeniċi.Total ta' 86,991 ġene li jikkodifika l-proteini, inklużi 45,596 ġeni ta 'kunfidenza għolja (HC) u 41,395 ġeni ta' fiduċja baxxa (LC) kienu mbassra.
2. Analiżi tat-TEs
Analiżi ta' TEs.Total ta '6.99 Gb, li jirrappreżentaw 90.31% tal-assemblaġġ ta' Weining, kien annotat bħala TEs, li kien jinkludi 2,671,941 element li jappartjenu għal 537 familja.Dan il-kontenut TE kien ċar ogħla minn dak irrappurtat qabel għal Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%), jew Hv (80.80%).Ir-retrotransposons ripetuti terminali twal (LTR-RTs), inklużi Gypsy, Copia u elementi RT mhux klassifikati, kienu l-TE dominanti, u 1ccupied 84.49% tal-kontenut annotat TE u 76.29% tal-ġenoma Weining immuntat;It-trasposoni tad-DNA CACTA kienu t-tieni l-aktar TEs abbundanti, li jikkostitwixxu 11.68% tal-kontenut annotat ta' TE u 10.55% tal-ġenoma ta' Weining immuntat.
Analiżi ta 'elementi ta' transposon tas-segala
Segala Weining kellha proporzjon komparattivament għoli ta 'inserzjonijiet reċenti ta' LTR-RTs bil-quċċata ta 'amplifikazzjoni deher madwar 0.5 miljun sena ilu (MYA), li kienet l-aktar reċenti fost l-erba' speċi;il-quċċata l-oħra, seħħet bejn wieħed u ieħor 1.7 MYA, kienet akbar u deher ukoll fix-xgħir.Fil-livell tas-superfamilja, instabu fqigħ riċenti ħafna ta 'elementi Copia fis-segala Weining f'0.3 MYA, filwaqt li l-amplifikazzjonijiet ta' Gypsy RTs iffurmaw b'mod dominanti l-mudell ta 'distribuzzjoni bimodali tad-dinamika tal-fqigħ LTR-RT.
3. Investigazzjoni tal-evoluzzjoni tal-ġenoma tas-segala u s-sintenies tal-kromożomi
Id-diverġenza bejn is-segala u l-qamħ diplojde seħħet wara s-separazzjoni tax-xgħir mill-qamħ, bil-ħinijiet tad-diverġenza għaż-żewġ avvenimenti jkunu madwar 9.6 u 15 MYA, rispettivament.1R, 2R, 3R kienu għal kollox kollineari mal-gruppi 1, 2 u 3 kromożomi tal-qamħ, rispettivament.4R, 5R, 6R, 7R instabu jeżisti fużjonijiet u segmenti fuq skala kbira.
4. Analiżi tad-duplikazzjoni tal-ġeni u l-impatt tagħhom fuq il-ġeni tal-bijosintesi tal-lamtu
Notevolment, in-numri ta 'ġeni duplikati b'mod tandem (TDGs) u ġeni duplikati proximally (PDGs) tas-segala Weining kienu t-tnejn ogħla minn dawk misjuba għal Tu, Aet, Hv, Bd u Os.Ġeni duplikati trasposti (TrDGs) kienu wkoll aktar numerużi minn dawk speċifikament misjuba għal Tu u Aet.L-espansjoni tal-ġenoma tas-segala hija akkumpanjata minn numri ogħla ta 'duplikazzjonijiet tal-ġeni.Iż-żieda fil-fqigħ ta' TE fis-segala setgħet wassal għal numru elevat ta' TrDGs.
Analiżi evoluzzjonarja u tas-sintenija tal-kromożomi tal-ġenoma tas-segala....
Analiżi tad-duplikazzjoni tal-ġeni tas-segala u l-impatt tagħhom fuq id-diversitajiet tal-ġeni relatati mal-bijosintesi tal-lamtu (SBRGs)
5. Dissezzjoni tal-loċi tal-ġene tal-proteina tal-ħażna taż-żerriegħa tas-segala (SSP).
Erba' loci kromosomali (Sec-1 sa Sec-4) li jispeċifikaw SSPs tas-segala ġew identifikati fuq 1R jew 2R.Il-ġeni α-gliadin evolvew biss reċentement fil-qamħ u speċi relatati mill-qrib wara d-diverġenza tal-qamħ mis-segala.
6. Eżami ta 'fattur ta' traskrizzjoni (TF) u ġeni ta 'reżistenza għall-mard
Analiżi ta 'secalin loci tas-segala
Is-segala Weining kellha ġeni aktar numerużi ta' reżistenza għall-mard assoċjati (DRA) (1,989, Dejta Supplimentari 3) minn Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575), u A (1,836). ), B (1,728) u D (1,888) sottoġenomi tal-qamħ komuni.
7. Investigazzjoni ta' karatteristiċi ta' espressjoni tal-ġeni assoċjati ma' karatteristika ta' intestatura bikrija
Żewġ ġeni FT b'espressjoni relattivament għolja taħt kundizzjonijiet ta 'ġurnata twila, ScFT1 u ScFT2, ġew annotati fl-assemblaġġ tal-ġenoma ta' Weining.Żewġ residwi ta 'aċidu amminiku ta' fosforilazzjoni ScFT2 (S76 u T132) instabu relazzjoni mat-tnaqqis tal-kontroll tal-ħin
Karatteristiċi tal-iżvilupp u tal-espressjoni tal-ġeni assoċjati mal-karatteristika tal-intestatura bikrija tas-segala Weining
8. It-tħaffir ta' reġjuni kromosomali u loci potenzjalment involuti fid-domestikazzjoni tas-segala
Total ta' 123,647 SNP intużaw biex iwettqu analiżi selevtive tal-knis bejn is-segala kkultivata u S. vavilovii.11-il sinjal ta' knis selettiv identifikat b'indiċi ta' tnaqqis (DRI), indiċi ta' fissazzjoni (FST) u metodu XP-CLR.ScID1 instab involviment possibbli fir-regolamentazzjoni tad-data tal-intestatura.
Identifikazzjoni u analiżi ta 'reġjuni kromosomali u loci potenzjalment relatati mad-domestikazzjoni tas-segala....
Referenza
Li GW et al.Assemblaġġ tal-ġenoma ta 'kwalità għolja jenfasizza l-karatteristiċi ġenomiċi tas-segala u ġeni agronomikament importanti.Ġenetika tan-Natura (2021)
Aħbarijiet u Highlights għandu l-għan li jaqsam l-aħħar każijiet ta’ suċċess mat-Teknoloġiji tal-Bijomarker, li jinqabad kisbiet xjentifiċi ġodda kif ukoll tekniki prominenti applikati matul l-istudju.
Ħin tal-post: Jan-05-2022