År 2021 bevittnade BMKGENE 31 De novo-genomforskning som framgångsrikt publicerades i tidskrifter med stor genomslagskraft med totala påverkansfaktorer över 320. 15 av artiklarna var medförfattare, 4 av dem var medförfattare som de första författarna av BMKGENE
Strax efter början av år 2022 har det redan publicerats två forskningsartiklar i tidskriften "Natural Genetics" respektive "Molecular Plant".De är, "Två divergerande haplotyper från ett mycket heterozygott litchi-genom tyder på oberoende domesticeringshändelser för tidigt och sent mogna sorter" (Lychee-genomforskning, utförd av College of Horticulture, South China Agricultural University och vetenskapliga medarbetare, publicerad på Natural Genetics. ), och "Genomsekvenser för de fem Sitopsis-arterna av Aegilops och ursprunget till polyploid vete B-subgenom" (Fem Sitopsis-arter genom, utfört av professor Bao Lius forskargrupp vid Northeast Normal University.).Vi kommer också att granska dessa två artiklar och dela med våra läsare.
Låt oss nu ta en blick på de utmärkta forskningsartiklar som publicerades 2021, medförfattare av BMK och våra samarbetade anläggningar.
Växtgenom — Genombrott för flera arter.
1. En genomsamling av hög kvalitet framhäver rågens genomiska egenskaper och agronomiskt viktiga gener
Samarbetad anläggning: Henan Agricultural University
Tidskrift: Natural Genetics
Impact Factor: 38,31
I detta projekt sekvenserades genomet av Weining råg, en elit kinesisk rågsort.De sammansatta kontigerna (7,74 Gb) stod för 98,47% av den uppskattade genomstorleken (7,86 Gb), med 93,67% av contigerna (7,25 Gb) tilldelade sju kromosomer.Repetitiva element utgjorde 90,31% av det sammansatta genomet.Ytterligare analyser av Weining-sammansättningen kastar nytt ljus på genomomfattande genduplikationer och deras inverkan på stärkelsebiosyntesgener, fysisk organisation av komplexa prolaminloki, genuttrycksegenskaper som ligger bakom tidig rubrikdrag och förmodade domesticeringsassocierade kromosomala regioner och loci i råg.Denna genomsekvens lovar att påskynda genom- och avelsstudier i råg och relaterade spannmålsgrödor.
2. Rose utan prickle: genomiska insikter kopplade till fuktanpassning
Samarbetad anläggning: Kunming Institute of botany, Chinese Academy of Sciences
Tidskrift: National Science Review
Impact Factor: 17.273
I det här projektet samlades prover av 'Basye's Thornless' (BT, en prickfri sort av Rosa wichuraiana), 'Old Blush' (OB, en grundargenotyp inom rosendomesticering), deras F1-hybrider och BCF1.Och en högkvalitativ referensgenomsamling genererades för att identifiera genetiska element relaterade till stamprickle-utveckling.Genomstorleken är cirka 530,6 Mb.För att verifiera kvaliteten på det sammansatta genomet utfördes analys som jämförelse av genetiska kartor, BUSCO, NGS läser återmontering, jämförelse med OB-haplotyp, sekvenseringsbasfelfrekvenskontroll och genomomfattande kontroll av LTR Assembly Index-värde (LAI=20,03).Denna forskning avslöjar det komplexa arvsmönstret och regleringsmekanismen för stamprickar och försåg oss med en grund och nya resurser för att studera rosens biologi och bryta molekylära markörer förknippade med viktiga egenskaper.
3. Helgenomsekvens av syntetiserade allopolyploider i Cucumis avslöjar insikter i genomutvecklingen av allopolyploidisering
Samarbetad anläggning: Nanjing Agricultural University
Tidskrift: Advanced Science
Impact Factor: 16.801
Denna studie rapporterade högkvalitativt genom av en syntetisk allotetraploid erhållen med interspecifik hybridisering mellan gurka (C. sativus, 2n = 14) och dess vilda släkting art (C. hystrix, 2n = 24) och efterföljande kromosomduplicering, vilket är den första fullständigt sekvenserad syntetisk allopolyploid.Sammansättningen av genomet tillämpade arbetsflödet "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina"-sekvensering, vilket resulterade i en genomstorlek på 530,8 Mb och contig N50 = 6,5 Mb.Avläsningar tilldelades 19 pseudokromosomer och subgenomer.Resultaten indikerade att hybridisering, snarare än genomduplicering, orsakar majoriteten av genomiska förändringar i både nukleära och cp-genom.Det antydde att den fixerade heterozygositeten ger C.×hytivus ökad stressanpassning.Resultaten ger nya insikter om växtpolyploidiutveckling och erbjuder en framtida förädlingsstrategi för framtida grödor.
4. Jämförande genomanalyser belyser transposonförmedlad genomexpansion och den evolutionära arkitekturen av 3D genomisk vikning i bomull
Samarbetad anläggning: Huazhong Agricultural University
Tidskrift: Molecular Biology and Evolution
Impact Factor: 16.242
Detta projekt använde Nanopore Sequencing för att sammanställa genomet från tre bomullsarter nämligen: Gossypium rotundifolium (K2, genomstorlek = 2,44 Gb, contigN50 = 5,33 Mb), G. arboreum (A2, genomstorlek = 1,62 Gb, contigN50 = 1,62 Mb, contigN50 = 1.69 Mb). G. raimondii (D5, genomstorlek = 0,75 Gb, contigN50 = 17,04 Gb).Över 99% av alla tre genomen sammansattes genom Hi-C.Resultaten av BUSCO-analys är 92,5 %, 93,9 % respektive 95,4 %.Alla dessa siffror indikerade att de tre sammansättningsgenomen är referensgrad.Jämförande genomanalyser dokumenterade detaljerna i härstamningsspecifik TE-amplifiering som bidrar till de stora skillnaderna i genomstorlek.Denna studie belyser rollen av transposonmedierad genomexpansion i utvecklingen av högre ordningens kromatinstruktur i växter.
5. Sammansättning och analys av kromosomskala av biomassagröda Miscanthus lutarioriparius genom
Samarbetad anläggning: CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences
Tidskrift: Nature Communications
Impact Factor: 14,912
Detta projekt rapporterade en sammansättning i kromosomskala av Miscanthus lutarioriparius-genomet genom att kombinera Oxford Nanopore-sekvensering och Hi-C-teknologier.Sammansättningen på 2,07 Gb täcker 96,64 % av genomet, med contig N50 på 1,71 Mb.Cirka 94,30 % av de totala sekvenserna var förankrade i 19 pseudokromosomer.Genom jämförelse med BAC-sekvens, LAI-utvärdering, BUSCO-utvärdering, återmontering med NGS-data, återmontering av transkriptomdata, utvärderades genomet som högkvalitativt och kontinuitet.Allotetraploid ursprung för M. lutarioriparius bekräftas med hjälp av centromeriska satellitupprepningar.Tandemdubblettgener av M. lutarioriparius är funktionella berikade inte bara i termer relaterade till stressrespons, utan cellväggsbiosyntes.Gendubletter spelar troligen en roll i C4-fotosyntesen och bidrar till Miscanthus C4-fotosyntes vid låg temperatur.Forskningen gav en viktig referens för att studera fleråriga växter.
6. En genomsamling från Camptotheca acuminata på kromosomnivå ger insikter om det evolutionära ursprunget till biosyntesen av camptothecin
Samarbetad anläggning: Sichuan University
Tidskrift: Nature Communications
Impact Factor: 14,912
Detta projekt rapporterade en högkvalitativ C. acuminata-genomsamling på kromosomnivå, med en genomstorlek på 414,95 Mb och contingN50 1,47 Mb.Vi fann att C. acuminata upplever en oberoende helgenomduplicering och många gener som härrör från det är relaterade till camptothecinbiosyntes.Den funktionella divergensen av LAMT-genen och den positiva utvecklingen av två SLAS-gener bidrog därför i hög grad till camptothecinbiosyntesen i C. acuminata.Resultaten betonade vikten av högkvalitativ genomsammansättning för att identifiera genetiska förändringar i det evolutionära ursprunget för en sekundär metabolit.
7.Alleldefinierat genom avslöjar biallelisk differentiering under kassavaevolution
Samarbetad anläggning: Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences
Tidskrift: Molecular Plant
Impact Factor: 13,162
Detta projekt sammanställde ett referensgenom för kassava med contigN50 1,1 Mb med hjälp av Pacific Biosciences (PacBio) sekvenseringsplattform.Efter utvärdering av BUSCO, LAI-index och genetisk karta med hög densitet, bekräftas det sammansatta genomet som referensgrad.De redundanta regionerna identifierades och contigs förankrades på 18 pseudokromosomer med hjälp av Hi-C-länkar.Detta högkvalitativa och alleldefinierade referensgenom för kassava är värdefullt för att identifiera divergerande bi-alleler på homologa kromosomer, vilket gör det möjligt att utforska differentiering och uttrycksdominans av bi-alleler och deras underliggande evolutionära drivkrafter.Det underlättade innovativa avelsstrategier i kassava och andra mycket heterozygota grödor.
8. Genomiska insikter i den snabba tillväxten av paulownias och bildandet av Paulownia häxkvast
Samarbetad anläggning: Henan Agricultural University
Tidskrift: Molecular Plant
Impact Factor: 13,162
Detta projekt sammanställde ett högkvalitativt kärngenom av Paulownia fortunei, 511,6 Mb i storlek, med 93,2% av sekvenserna förankrade till 20 pseudokromosomer.Högre fotosyntetisk effektivitet uppnås genom att integrera C3-fotosyntes och metabolismvägen för krassulaceansyra, vilket kan ha bidragit till den extremt snabba tillväxtvanan för paulowniaträd.Ytterligare genomsekvensering av PaWB-fytoplasma, kombinerat med funktionella analyser, indikerade att effektorn PaWB-SAP54 direkt interagerar med Paulownia PfSPLa, vilket i sin tur orsakar nedbrytningen av PfSPLa av den ubiquitin-medierade vägen och leder till bildandet av häxkvast.Data gav betydande insikter i paulownias biologi och regleringsmekanismen för bildandet av PaWB.
Djurgenom – Djupa insikter om arternas evolution
1. Genomet av Nautilus pompilius belyser ögonutveckling och biomineralisering
Samarbetad anläggning: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Tidskrift: Natural Ecology & evolution
Impact Factor: 15,462
Detta projekt presenterade ett komplett genom för Nautilus pompilius.Den har det minimalistiska genomet bland sekvenserade bläckfiskar, vilket är 730,58 Mb med contigN50 = 1,1 Mb.BUSCO-utvärderingsresultatet är 91,31 %.Kombinerat med transkriptom, proteom, genfamilj och fylogenetisk analys gav detta genom en grundläggande referens för innovationer av bläckfisk, såsom pinhole eye och biomineralisering.Forskningen indikerade att skada på fullständigheten av Hox-genklustret kan vara relaterad till att skalet försvinner från blötdjur.Viktigt är att flera genomiska innovationer inklusive genförluster, oberoende sammandragning och expansion av specifika genfamiljer och deras associerade regulatoriska nätverk sannolikt formade utvecklingen av nautilus pinhole eye.Nautilus-genomet utgjorde en värdefull resurs för att rekonstruera de evolutionära scenarierna och genomiska innovationerna som formar de befintliga bläckfiskarna.
2. Seadragon genomanalys ger insikter i dess fenotyp och könsbestämning
Samarbetad anläggning: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Tidskrift: Science Advances
Impact Factor: 14,132
Detta projekt de novo-sekvenserade manliga och kvinnliga genom av den vanliga sjödragen (Phyllopteryx taeniolatus) och dess närbesläktade art, alligatorpipfisken (Syngnathoides biaculeatus).Genomstorleken för Phyllopteryx taeniolatus är ~659 Mb (♂) och ~663 Mb (♀), med contigN50 på 10,0 Mb och 12,1 mb.genomstorleken för Phyllopteryx taeniolatus är 637 Mb (♂) och ~648 Mb (♀), med contigN50 på 18,0 Mb och 21,0 Mb.Genom fylogenetisk analys är den vanliga sjödragen och alligatorpipfisken systertaxon till Syngnathinae och divergerade för omkring 27,3 Ma sedan.Transkriptionsprofiler från en evolutionär nyhet, de lövliknande bihangen, visar att en uppsättning gener som vanligtvis är involverade i fenutveckling har samordnats såväl som en berikning av transkript för potentiella vävnadsreparations- och immunförsvarsgener.Ett förmodat könsbestämmande lokus som kodar för en mansspecifik amhr2y-gen som delas av vanliga sjödragon- och alligatorpipfiskar identifierades.Detta projekt gav kritiska bevis för studier av adaptiv evolution.
Posttid: 2022-09-19