I 2021 var BMKGENE vitne til 31 De novo-genomforskning som ble publisert med suksess i tidsskrifter med høy effekt med totale påvirkningsfaktorer over 320. 15 av artiklene ble medforfattet, 4 av dem ble medforfattet som de første forfatterne av BMKGENE
Rett etter begynnelsen av år 2022 har det allerede vært publisert to forskningsartikler i tidsskriftet "Natural Genetics" og "Molecular Plant".De er, "To divergerende haplotyper fra et svært heterozygot litchi-genom antyder uavhengige domestiseringshendelser for tidlig og sent modne kultivarer" (Lychee-genomforskning, utført av College of Horticulture, South China Agricultural University, og vitenskapelige samarbeidspartnere, publisert på Natural Genetics. ), og "Genomsekvenser av de fem Sitopsis-artene til Aegilops og opprinnelsen til polyploid hvete B-subgenom" (Fem Sitopsis-arter genom, utført av professor Bao Lius forskerteam ved Northeast Normal University.).Vi vil også gjennomgå disse to artiklene og dele med våre lesere.
La oss nå ta et blikk på de utmerkede forskningsartiklene publisert i 2021, medforfatter av BMK og våre samarbeidende fasiliteter.
Plantegenom - Gjennombrudd på multi-arter.
1. En genomsamling av høy kvalitet fremhever ruggenomiske egenskaper og agronomisk viktige gener
Samarbeidsanlegg: Henan Agricultural University
Tidsskrift: Natural Genetics
Impact Factor: 38,31
I dette prosjektet ble genomet til Weining rug, en elite kinesisk rugsort, sekvensert.De sammensatte contigs (7,74 Gb) utgjorde 98,47% av den estimerte genomstørrelsen (7,86 Gb), med 93,67% av contigs (7,25 Gb) tildelt syv kromosomer.Repeterende elementer utgjorde 90,31 % av det samlede genomet.Ytterligere analyser av Weining-samlingen kaster nytt lys på genomomfattende gendupliseringer og deres innvirkning på stivelsesbiosyntesegener, fysisk organisering av komplekse prolamin-loki, genuttrykkstrekk som ligger til grunn for tidlig overskriftstrekk og antatte domestiseringsassosierte kromosomale regioner og loki i rug.Denne genomsekvensen lover å akselerere genomiske studier og avlsstudier i rug og relaterte kornavlinger.
2. Rose uten prickle: genomisk innsikt knyttet til fukttilpasning
Samarbeidet anlegg: Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences
Tidsskrift: National Science Review
Impact Factor: 17.273
I dette prosjektet ble prøver av 'Basye's Thornless' (BT, en prikkelfri kultivar av Rosa wichuraiana), 'Old Blush' (OB, en grunnleggergenotype innen rosedomestisering), deres F1-hybrider og BCF1 samlet inn.Og en referansegenomsamling av høy kvalitet ble generert for å identifisere genetiske elementer relatert til utvikling av stengelprikkel.Genomstørrelsen er omtrent 530,6 Mb.For å verifisere kvaliteten på det sammensatte genomet, ble analyser som genetisk kartsammenligning, BUSCO, NGS-leser-remontering, sammenligning med OB-haplotype, sekvenseringsbasefeilhastighetskontroll og genomomfattende LTR Assembly Index-verdisjekk (LAI=20,03) utført.Denne forskningen avslører det komplekse arvemønsteret og reguleringsmekanismen til stengelprikker og ga oss et grunnlag og nye ressurser for å studere rosebiologi og utvinne molekylære markører assosiert med viktige egenskaper.
3. Helgenomsekvens av syntetiserte allopolyploider i Cucumis avslører innsikt i genomutviklingen av allopolyploidisering
Samarbeidsanlegg: Nanjing Agricultural University
Tidsskrift: Advanced Science
Impact Factor: 16.801
Denne studien rapporterte høykvalitetsgenomet til et syntetisk allotetraploid oppnådd ved bruk av interspesifikk hybridisering mellom agurk (C. sativus, 2n = 14) og dens ville slektningsart (C. hystrix, 2n = 24) og påfølgende kromosomduplisering, som er den første fullstendig sekvensert syntetisk allopolyploid.Sammenstillingen av genomet brukte arbeidsflyten til "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina"-sekvensering, resulterte i genomstørrelse på 530,8 Mb og contig N50 = 6,5 Mb.Avlesninger ble tildelt 19 pseudokromosomer og subgenomer.Resultatene indikerte at hybridisering, snarere enn genomduplisering, forårsaker flertallet av genomiske endringer i både kjernefysiske og cp-genomer.Det antydet at den faste heterozygositeten gir C.×hytivus økt stresstilpasning.Resultatene gir ny innsikt i plantepolyploidi-evolusjon og tilbyr en prospektiv avlsstrategi for fremtidige avlinger.
4. Sammenlignende genomanalyser fremhever transposonmediert genomutvidelse og den evolusjonære arkitekturen til 3D genomisk folding i bomull
Samarbeidet anlegg: Huazhong Agricultural University
Tidsskrift: Molecular Biology and Evolution
Impact Factor: 16.242
Dette prosjektet brukte Nanopore Sequencing for å sette sammen genomet til tre bomullsarter, nemlig: Gossypium rotundifolium (K2, genomstørrelse = 2,44Gb, contigN50 = 5,33Mb), G. arboreum (A2, genomstørrelse = 1,62Gb, contigN50 = 2,44Gb, contig. G. raimondii (D5, genomstørrelse = 0,75 Gb, contigN50 = 17,04 Gb).Over 99% av alle tre genomene ble satt sammen gjennom Hi-C.Resultatene av BUSCO-analyse er henholdsvis 92,5 %, 93,9 % og 95,4 %.Alle disse tallene indikerte at de tre samlegenomene er referansegrad.Sammenlignende genomanalyser dokumenterte detaljene i avstamningsspesifikk TE-amplifisering som bidro til de store genomstørrelsesforskjellene.Denne studien kaster lys over rollen til transposonmediert genomekspansjon i utviklingen av høyere ordens kromatinstruktur i planter.
5. Sammenstilling og analyse av kromosomskala av biomasseavlingen Miscanthus lutarioriparius genom
Samarbeidet anlegg: CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences
Tidsskrift: Nature Communications
Impact Factor: 14,912
Dette prosjektet rapporterte en kromosomskalasammenstilling av Miscanthus lutarioriparius-genomet ved å kombinere Oxford Nanopore-sekvensering og Hi-C-teknologier.2,07 Gb-enheten dekker 96,64 % av genomet, med contig N50 på 1,71 Mb.Omtrent 94,30 % av de totale sekvensene var forankret i 19 pseudokromosomer.Gjennom sammenligning med BAC-sekvens, LAI-evaluering, BUSCO-evaluering, re-montering med NGS-data, re-montering av transkriptomdata, ble genomet evaluert som høy kvalitet og kontinuitet.Allotetraploid opprinnelse til M. lutarioriparius er bekreftet ved hjelp av sentromere satellitt-repetisjoner.Tandem dupliserte gener av M. lutarioriparius er funksjonelle beriket ikke bare når det gjelder stressrespons, men også celleveggbiosyntese.Genduplikater spiller sannsynligvis en rolle i C4-fotosyntesen og bidrar til Miscanthus C4-fotosyntese ved lav temperatur.Forskningen ga viktig referanse for å studere flerårige planter.
6. En Camptotheca acuminata-genomsamling på kromosomnivå gir innsikt i den evolusjonære opprinnelsen til camptothecin-biosyntesen
Samarbeidet anlegg: Sichuan University
Tidsskrift: Nature Communications
Impact Factor: 14,912
Dette prosjektet rapporterte en C. acuminata-genomsamling av høy kvalitet på kromosomnivå, med genomstørrelse på 414,95 Mb og contingN50 1,47 Mb.Vi fant at C. acuminata opplever en uavhengig helgenomduplikasjon og mange gener som stammer fra det er relatert til camptothecinbiosyntese.Den funksjonelle divergensen til LAMT-genet og den positive utviklingen av to SLAS-gener bidro derfor begge sterkt til camptothecin-biosyntesen i C. acuminata.Resultatene understreket viktigheten av høykvalitets genomsamling for å identifisere genetiske endringer i den evolusjonære opprinnelsen til en sekundær metabolitt.
7.Allel-definert genom avslører biallelisk differensiering under cassava evolusjon
Samarbeidet anlegg: Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences
Tidsskrift: Molecular Plant
Impact Factor: 13.162
Dette prosjektet samlet et referansegenom for kassava med contigN50 1,1 Mb ved bruk av Pacific Biosciences (PacBio) sekvenseringsplattform.Etter evaluering av BUSCO, LAI-indeks og genetisk kart med høy tetthet, bekreftes det sammensatte genomet som referansegrad.De overflødige regionene ble identifisert og contigs ble forankret til 18 pseudokromosomer ved bruk av Hi-C-koblinger.Dette høykvalitets og allel-definerte referansegenomet for kassava er verdifullt for å identifisere divergerende bi-alleler på homologe kromosomer, noe som gjør det mulig å utforske differensiering og uttrykksdominans av bi-alleler og deres underliggende evolusjonære drivkrefter.Det la til rette for innovative avlsstrategier i kassava og andre svært heterozygote avlinger.
8. Genomisk innsikt i den raske veksten av paulownias og dannelsen av Paulownia-heksekvasten
Samarbeidsanlegg: Henan Agricultural University
Tidsskrift: Molecular Plant
Impact Factor: 13.162
Dette prosjektet samlet et kjernegenom av høy kvalitet av Paulownia fortunei, 511,6 Mb i størrelse, med 93,2 % av sekvensene forankret til 20 pseudokromosomer.Høyere fotosyntetisk effektivitet oppnås gjennom integrering av C3-fotosyntese og crassulaceansyremetabolismeveien, som kan ha bidratt til den ekstremt raske vekstvanen til paulownia-trær.Ytterligere genomsekvensering av PaWB-fytoplasma, kombinert med funksjonelle analyser, indikerte at effektoren PaWB-SAP54 interagerer direkte med Paulownia PfSPLa, noe som igjen forårsaker nedbrytning av PfSPLa av den ubiquitin-medierte veien og fører til dannelsen av heksekost.Dataene ga betydelig innsikt i biologien til paulownias og reguleringsmekanismen for dannelsen av PaWB.
Dyrenes genom – Dyp innsikt i artsutviklingen
1. Genomet til Nautilus pompilius belyser øyeevolusjon og biomineralisering
Samarbeidet anlegg: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Tidsskrift: Natural Ecology & evolution
Impact Factor: 15.462
Dette prosjektet presenterte et komplett genom for Nautilus pompilius.Den har det minimalistiske genomet blant sekvenserte blekkspruter, som er 730,58 Mb med contigN50 = 1,1 Mb.BUSCO-evalueringsresultatet er 91,31 %.Kombinert med transkriptom, proteom, genfamilie og fylogenetisk analyse, ga dette genomet en grunnleggende referanse på blækspruttinnovasjoner, slik som pinhole eye og biomineralisering.Forskningen indikerte at skade på fullstendigheten til Hox-genklyngen kan være relatert til at skallet forsvinner av bløtdyr.Det er viktig at flere genomiske innovasjoner inkludert tap av gent, uavhengig sammentrekning og utvidelse av spesifikke genfamilier og deres tilknyttede regulatoriske nettverk sannsynligvis har formet utviklingen av nautilus-nåløyet.Nautilus-genomet utgjorde en verdifull ressurs for å rekonstruere de evolusjonære scenariene og genomiske innovasjonene som former de eksisterende blekksprutene.
2. Seadragon-genomanalyse gir innsikt i dens fenotype og kjønnsbestemmelsessted
Samarbeidet anlegg: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Tidsskrift: Science Advances
Impact Factor: 14.132
Dette prosjektet de novo-sekvenserte mannlige og kvinnelige genomer av den vanlige havdragen (Phyllopteryx taeniolatus) og dens nært beslektede arter, alligatorpipefisken (Syngnathoides biaculeatus).Genomstørrelsen for Phyllopteryx taeniolatus er ~659 Mb (♂) og ~663 Mb (♀), med contigN50 på 10,0 Mb og 12,1 mb.genomstørrelsen for Phyllopteryx taeniolatus er 637 Mb (♂) og ~648 Mb (♀), med contigN50 på 18,0 Mb og 21,0 Mb.Gjennom fylogenetisk analyse er den vanlige havdragen og alligatorpipefisken søstertakson til Syngnathinae, og divergerte for rundt 27,3 Ma siden.Transkripsjonsprofiler fra en evolusjonær nyhet, de bladlignende vedhengene, viser at et sett med gener som typisk er involvert i finneutvikling har blitt valgt inn, så vel som en berikelse av transkripsjoner for potensielle vevsreparasjons- og immunforsvarsgener.Et antatt kjønnsbestemmende locus som koder for et mannsspesifikt amhr2y-gen delt av vanlige havdrage- og alligatorrørfisk ble identifisert.Dette prosjektet ga kritisk bevis for studier av adaptiv evolusjon.
Innleggstid: 19. september 2022