ஜீனோம் பரிணாமம்
இயற்கை மரபியல்
உயர்தர ஜீனோம் அசெம்பிளி, கம்பு மரபணு பண்புகள் மற்றும் வேளாண் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த மரபணுக்களை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
PacBio |இல்லுமினா |Bionano ஆப்டிகல் வரைபடம் |ஹை-சி ஜீனோம் அசெம்பிளி |மரபணு வரைபடம் |தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஸ்வீப்ஸ் |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
பயோமார்க்கர் டெக்னாலஜிஸ் இந்த ஆய்வில் பேக்பியோ சீக்வென்சிங், ஹை-சி சீக்வென்சிங் மற்றும் டேட்டா பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றில் தொழில்நுட்ப ஆதரவை வழங்கியது.
சிறப்பம்சங்கள்
1.முதல் குரோமோசோமால்-நிலை உயர்தர ரை மரபணு பெறப்பட்டது, இது 1 ஜிபியை விட பெரிய ஒற்றை குரோமோசோம் அளவைக் கொண்டுள்ளது.
2. Tu, Aet மற்றும் Hv மரபணுவுடன் ஒப்பிடுகையில், ரை மரபணுவில் ஒரு தனித்துவமான சமீபத்திய LTR-RT நிகழ்வுகள் காணப்பட்டன, இது கம்பு மரபணு அளவை நீட்டிக்க காரணமாக இருந்தது.
3.கோதுமையில் இருந்து பார்லியை பிரித்த பிறகு கம்பு மற்றும் டிப்ளாய்டு கோதுமைகளுக்கு இடையேயான வேறுபாடு ஏற்பட்டது, இரண்டு நிகழ்வுகளின் மாறுபட்ட நேரங்கள் தோராயமாக 9.6 மற்றும் 15 MYA ஆகும்.
எஃப்டி மரபணுக்கள் பாஸ்போரிலேஷன் கம்புகளில் ஆரம்ப தலைப்புப் பண்பைக் கட்டுப்படுத்தலாம்.
4.செலக்டிவ் ஸ்வீப் பகுப்பாய்வு, தலைப்பு தேதியை ஒழுங்குபடுத்துவதில் ScID1 இன் சாத்தியமான ஈடுபாட்டைக் குறிக்கிறது மற்றும் கம்புகளில் வளர்ப்பதன் மூலம் அதன் சாத்தியமான தேர்வு
பின்னணி
பின்னணி
கம்பு ஒரு மதிப்புமிக்க உணவு மற்றும் தீவனப் பயிர், கோதுமை மற்றும் ட்ரிட்டிகேல் முன்னேற்றத்திற்கான முக்கியமான மரபணு வளம் மற்றும் புற்களில் திறமையான ஒப்பீட்டு மரபியல் ஆய்வுகளுக்கு ஒரு தவிர்க்க முடியாத பொருள்.வெய்னிங் கம்பு, சீனாவில் பயிரிடப்படும் ஆரம்பகால பூக்கும் வகை, நுண்துகள் பூஞ்சை காளான் மற்றும் பட்டை துரு இரண்டிற்கும் அதன் பரந்த-ஸ்பெக்ட்ரம் எதிர்ப்பின் காரணமாக சிறப்பானது.கம்பு உயரடுக்கு பண்புகளின் மரபணு மற்றும் மூலக்கூறு அடிப்படையைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், கம்பு மற்றும் தொடர்புடைய பயிர்களில் மரபணு மற்றும் இனப்பெருக்க ஆய்வுகளை மேம்படுத்துவதற்கும், வெய்னிங் கம்பு மரபணுவை வரிசைப்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்தோம்.
சாதனைகள்
கம்பு மரபணு
PacBio SMRT ரீட்கள், குறுகிய-வாசிப்பு இல்லுமினா வரிசைமுறை மற்றும் குரோமாடின் கன்ஃபர்மேஷன் கேப்சர் (Hi-C), மரபணு மேப்பிங் மற்றும் பயோநானோ பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றை இணைப்பதன் மூலம் ரை மரபணு உருவாக்கப்பட்டது.சேகரிக்கப்பட்ட கான்டிஜ்கள் (7.74 ஜிபி) மதிப்பிடப்பட்ட மரபணு அளவின் (7.86 ஜிபி) 98.47% ஆகும், 93.67% கான்டிஜ்கள் (7.25 ஜிபி) ஏழு குரோமோசோம்களுக்கு ஒதுக்கப்பட்டுள்ளன.மீண்டும் மீண்டும் வரும் கூறுகள் கூடியிருந்த மரபணுவில் 90.31% ஆகும்.
கம்பு மரபணு
மரபியல் இணைப்பு வரைபடம் (WJ) 295 F2 தாவரங்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டது, இரண்டு கம்பு நிலப்பரப்புகளைக் கடப்பதில் இருந்து பெறப்பட்டது (வீனிங் × ஜிங்ஜோ)
ஏழு கூடியிருந்த வெய்னிங் கம்பு குரோமோசோம்களின் ஹை-சி தொடர்பு வரைபடம் (1R - 7R)
வெய்னிங் கம்பு மற்றும் ஏழு கம்பு இணைப்பு குழுக்களுக்கு இடையேயான சீரமைப்பு Lo7 x Lo255 RIL மக்கள்தொகையைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டுள்ளது
ரை மரபணுவின் LTR அசெம்பிளி இண்டெக்ஸ் (LAI) மதிப்பு 18.42 மற்றும் 1,440 BUSCO மரபணுக்களில் 1,393 (96.74%) கண்டறியப்பட்டது மற்றும் மரபணு பகுதிகள்.45,596 உயர்-நம்பிக்கை (HC) மரபணுக்கள் மற்றும் 41,395 குறைந்த நம்பிக்கை மரபணுக்கள் (LC) மரபணுக்கள் உட்பட மொத்தம் 86,991 புரத-குறியீட்டு மரபணுக்கள் கணிக்கப்பட்டன.
2. TE களின் பகுப்பாய்வு
TE களின் பகுப்பாய்வு.537 குடும்பங்களைச் சேர்ந்த 2,671,941 கூறுகளை உள்ளடக்கிய மொத்தம் 6.99 ஜிபி, 90.31% வீனிங் அசெம்பிளியை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது.இந்த TE உள்ளடக்கம் Ta (84.70%), Tu (81.42%), Aet (84.40%), WEW (82.20%) அல்லது Hv (80.80%) ஆகியவற்றுக்கு முன்னர் அறிவிக்கப்பட்டதை விட தெளிவாக அதிகமாக இருந்தது.ஜிப்சி, கோபியா மற்றும் வகைப்படுத்தப்படாத RT கூறுகள் உள்ளிட்ட நீண்ட முனைய மறுபரிசீலனைகள் (LTR-RTs) ஆகியவை ஆதிக்கம் செலுத்தும் TE களாகும், மேலும் 84.49% சிறுகுறிப்பு TE உள்ளடக்கம் மற்றும் 76.29 % கூடியிருந்த வீனிங் மரபணுவில் 1 ஆக்கிரமிக்கப்பட்டது;காக்டா டிஎன்ஏ டிரான்ஸ்போசன்கள் இரண்டாவது மிக அதிகமான TEகள் ஆகும், இது 11.68% சிறுகுறிப்பு TE உள்ளடக்கம் மற்றும் 10.55 % கூடியிருந்த வீனிங் மரபணுவைக் கொண்டுள்ளது.
கம்பு டிரான்ஸ்போசன் கூறுகளின் பகுப்பாய்வு
வெய்னிங் கம்பு 0.5 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு (MYA) தோன்றிய எல்டிஆர்-ஆர்டிகளின் சமீபத்திய செருகல்களின் ஒப்பீட்டளவில் அதிக விகிதத்தைக் கொண்டிருந்தது.மற்ற சிகரம், தோராயமாக 1.7 MYA ஆனது, பழையது மற்றும் பார்லியிலும் காணப்பட்டது.சூப்பர் குடும்ப மட்டத்தில், வெய்னிங் கம்பு 0.3 MYA இல் உள்ள கோபியா கூறுகளின் மிக சமீபத்திய வெடிப்புகள் கண்டறியப்பட்டன, அதே நேரத்தில் ஜிப்சி RT களின் பெருக்கங்கள் LTR-RT பர்ஸ்ட் டைனமிக்ஸின் இருவகை விநியோக வடிவத்தை ஆதிக்கமாக வடிவமைத்தன.
3. கம்பு மரபணு பரிணாமம் மற்றும் குரோமோசோம் தொகுப்புகளின் விசாரணை
கம்பு மற்றும் டிப்ளாய்டு கோதுமைகளுக்கு இடையேயான வேறுபாடு கோதுமையில் இருந்து பார்லியைப் பிரித்த பிறகு நிகழ்ந்தது, இரண்டு நிகழ்வுகளுக்கான விலகல் நேரங்கள் முறையே தோராயமாக 9.6 மற்றும் 15 MYA ஆகும்.1R, 2R, 3R ஆகியவை முறையே கோதுமையின் 1, 2 மற்றும் 3 குரோமோசோம்களுடன் முழுமையாக இணைகின்றன.4R, 5R, 6R, 7R ஆகியவை பெரிய அளவிலான இணைவுகள் மற்றும் பிரிவுகள் உள்ளன.
4. மரபணு நகல்களின் பகுப்பாய்வு மற்றும் ஸ்டார்ச் உயிரியக்க மரபணுக்களின் மீதான அவற்றின் தாக்கம்
குறிப்பிடத்தக்க வகையில், Tu, Aet, Hv, Bd மற்றும் Os ஆகியவற்றில் காணப்பட்டதை விட, வெய்னிங் ரையின் ஒருங்கிணைந்த நகல் மரபணுக்கள் (TDGகள்) மற்றும் அருகாமையில் நகல் செய்யப்பட்ட மரபணுக்கள் (PDGs) இரண்டும் அதிகமாக இருந்தன.குறிப்பாக Tu மற்றும் Aet க்கு கண்டறியப்பட்டதை விட இடமாற்றம் செய்யப்பட்ட நகல் மரபணுக்கள் (TrDGs) அதிகமாக இருந்தன.கம்பு மரபணு விரிவாக்கம் அதிக எண்ணிக்கையிலான மரபணு நகல்களுடன் சேர்ந்துள்ளது.கம்புகளில் அதிகரித்த TE வெடிப்புகள் அதிக எண்ணிக்கையிலான TrDG களுக்கு வழிவகுத்திருக்கலாம்.
கம்பு மரபணுவின் பரிணாம மற்றும் குரோமோசோம் தொகுப்பு பகுப்பாய்வு
கம்பு மரபணு நகல்களின் பகுப்பாய்வு மற்றும் ஸ்டார்ச் உயிரியக்கவியல் தொடர்பான மரபணுக்களின் (SBRGs) பன்முகத்தன்மையில் அவற்றின் தாக்கம்
5. கம்பு விதை சேமிப்பு புரதத்தின் (SSP) மரபணு இருப்பிடத்தை பிரித்தல்
1R அல்லது 2R இல் கம்பு SSPகளைக் குறிப்பிடும் நான்கு குரோமோசோமால் லோகிகள் (Sec-1 to Sec-4) அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன.α-கிலியாடின் மரபணுக்கள் கோதுமை மற்றும் கம்பு ஆகியவற்றிலிருந்து கோதுமை வேறுபடுத்தப்பட்ட பிறகு, கோதுமை மற்றும் நெருங்கிய தொடர்புடைய இனங்களில் சமீபத்தில்தான் உருவாகின.
6. டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி (TF) மற்றும் நோய் எதிர்ப்பு மரபணுக்களின் ஆய்வு
கம்பு செக்கலின் லோகியின் பகுப்பாய்வு
Tu (1,621), Aet (1,758), Hv (1,508), Bd (1,178), Os (1,575) மற்றும் A (1,836) ஆகியவற்றைக் காட்டிலும் வெய்னிங் கம்பு (DRA) மரபணுக்கள் (1,989, துணைத் தரவு 3) தொடர்புடைய பல நோய் எதிர்ப்புக்களைக் கொண்டிருந்தது. ), B (1,728) மற்றும் D (1,888) பொதுவான கோதுமையின் துணைப்பிரிவுகள்.
7. ஆரம்பகால தலைப்புப் பண்புடன் தொடர்புடைய மரபணு வெளிப்பாடு அம்சங்களை ஆய்வு செய்தல்
நீண்ட நாள் நிலைமைகளின் கீழ் ஒப்பீட்டளவில் உயர் வெளிப்பாட்டைக் கொண்ட இரண்டு FT மரபணுக்கள், ScFT1 மற்றும் ScFT2 ஆகியவை வெய்னிங் ஜீனோம் அசெம்பிளியில் சிறுகுறிப்பு செய்யப்பட்டன.ScFT2 (S76 மற்றும் T132) பாஸ்போரிலேஷனின் இரண்டு அமினோ அமில எச்சங்கள் நேரக் கட்டுப்பாட்டைக் குறைப்பதில் தொடர்பு இருப்பது கண்டறியப்பட்டது.
வெய்னிங் ரையின் ஆரம்ப தலைப்புப் பண்புடன் தொடர்புடைய வளர்ச்சி மற்றும் மரபணு வெளிப்பாடு அம்சங்கள்
8. கம்பு வளர்ப்பில் ஈடுபடக்கூடிய குரோமோசோமால் பகுதிகள் மற்றும் இடங்களின் சுரங்கம்
பயிரிடப்பட்ட கம்பு மற்றும் எஸ். வாவிலோவிக்கு இடையே selevtive ஸ்வீப் பகுப்பாய்வு நடத்த மொத்தம் 123,647 SNPகள் பயன்படுத்தப்பட்டன.11 தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஸ்வீப் சிக்னல்கள் குறைப்பு குறியீடு (டிஆர்ஐ), ஃபிக்சேஷன் இன்டெக்ஸ் (எஃப்எஸ்டி) மற்றும் எக்ஸ்பி-சிஎல்ஆர் முறை மூலம் அடையாளம் காணப்பட்டது.தலைப்பு தேதியை ஒழுங்குபடுத்துவதில் ScID1 சாத்தியமான ஈடுபாடு கண்டறியப்பட்டது.
கம்பு வளர்ப்புடன் தொடர்புடைய குரோமோசோமால் பகுதிகள் மற்றும் இடங்களின் அடையாளம் மற்றும் பகுப்பாய்வு
குறிப்பு
லி GW மற்றும் பலர்.உயர்தர ஜீனோம் அசெம்பிளி, கம்பு மரபணு பண்புகள் மற்றும் வேளாண் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த மரபணுக்களை எடுத்துக்காட்டுகிறது.இயற்கை மரபியல் (2021)
செய்திகள் மற்றும் சிறப்பம்சங்கள் சமீபத்திய வெற்றிகரமான நிகழ்வுகளை பயோமார்க்கர் டெக்னாலஜிஸுடன் பகிர்ந்து கொள்வதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது, புதிய அறிவியல் சாதனைகள் மற்றும் ஆய்வின் போது பயன்படுத்தப்பட்ட முக்கிய நுட்பங்களைக் கைப்பற்றுகிறது.
இடுகை நேரம்: ஜன-05-2022