جینوم ارتقاء
فطرت جینیات
ایک اعلیٰ معیار کی جینوم اسمبلی رائی کی جینومک خصوصیات اور زرعی لحاظ سے اہم جین کو نمایاں کرتی ہے۔
PacBio |Illumina |Bionano آپٹیکل نقشہ |ہائی-سی جینوم اسمبلی |جینیاتی نقشہ |منتخب جھاڑو |RNA-Seq |ISO-seq |SLAF-seq
بائیو مارکر ٹیکنالوجیز نے اس مطالعہ میں Pacbio کی ترتیب، Hi-C ترتیب اور ڈیٹا کے تجزیہ پر تکنیکی مدد فراہم کی۔
جھلکیاں
1. پہلا کروموسومل سطح کا اعلیٰ معیار کا رائی جینوم حاصل کیا گیا، جس کا ایک ہی کروموسوم سائز 1 جی بی سے بڑا ہے۔
2. Tu، Aet اور Hv جینوم کے مقابلے میں، Rye جینوم میں حالیہ LTR-RT واقعات کا مشاہدہ کیا گیا، جو کہ رائی کے جینوم کے سائز میں توسیع کا ذمہ دار تھا۔
3. رائی اور ڈپلائیڈ گندم کے درمیان فرق جو کی گندم سے علیحدگی کے بعد ہوا، دونوں واقعات کے فرق کے اوقات تقریباً 9.6 اور 15 MYA ہیں۔
FT جینز فاسفوریلیشن رائی میں ابتدائی سرخی کی خاصیت کو کنٹرول کر سکتے ہیں۔
4. انتخابی جھاڑو کا تجزیہ سرخی کی تاریخ کے ضابطے میں ScID1 کی ممکنہ شمولیت اور رائی میں گھریلو سازی کے ذریعہ اس کے ممکنہ انتخاب کی نشاندہی کرتا ہے۔
پس منظر
پس منظر
رائی ایک قیمتی خوراک اور چارے کی فصل ہے، جو گندم اور ٹرائیٹیکل کی بہتری کے لیے ایک اہم جینیاتی وسیلہ ہے، اور گھاسوں میں موثر تقابلی جینومکس مطالعہ کے لیے ایک ناگزیر مواد ہے۔وائننگ رائی، چین میں کاشت کی جانے والی ابتدائی پھولوں کی قسم، پاؤڈر پھپھوندی اور پٹی زنگ دونوں کے خلاف وسیع اسپیکٹرم مزاحمت کی وجہ سے شاندار ہے۔رائی کی اشرافیہ کی خصوصیات کی جینیاتی اور سالماتی بنیاد کو سمجھنے اور رائی اور متعلقہ فصلوں میں جینومک اور افزائش کے مطالعے کو فروغ دینے کے لیے، ہم نے یہاں ویننگ رائی کے جینوم کی ترتیب اور تجزیہ کیا۔
کامیابیاں
رائی جینوم
رائی جینوم کو PacBio SMRT ریڈز، شارٹ ریڈ ایلومینا سیکوینسنگ کے ساتھ ساتھ کرومیٹن کنفارمیشن کیپچر (Hi-C)، جینیاتی نقشہ سازی، اور BioNano تجزیہ کے ذریعے بنایا گیا تھا۔جمع شدہ کانٹیگز (7.74 جی بی) کا تخمینہ جینوم سائز (7.86 جی بی) کا 98.47 فیصد ہے، جس میں 93.67 فیصد کونٹیگز (7.25 جی بی) سات کروموسوم کو تفویض کیے گئے ہیں۔دہرائے جانے والے عناصر جمع شدہ جینوم کا 90.31 فیصد ہیں۔
رائی جینوم
جینیاتی ربط کا نقشہ (WJ) 295 F2 پودوں کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا ہے جو دو رائی لینڈریسز (وائننگ × جِنگزو) کے کراسنگ سے حاصل کیا گیا ہے۔
سات جمع شدہ ویننگ رائی کروموسوم کا ہائی-سی رابطہ نقشہ (1R - 7R)
ویننگ رائی کے سات جمع کروموسوم اور سات رائی لنکیج گروپس کے درمیان صف بندی جو Lo7 x Lo255 RIL آبادی کا استعمال کرتے ہوئے تیار ہوئی
رائی جینوم کی LTR اسمبلی انڈیکس (LAI) ویلیو 18.42 پائی گئی اور 1,440 انتہائی محفوظ BUSCO جینوں میں سے 1,393 (96.74%) کی نشاندہی کی گئی۔ یہ نتائج بتاتے ہیں کہ ویننگ رائی جینوم کی ترتیب دونوں انٹرجینک میں اعلیٰ معیار کی ہے۔ اور جینیاتی علاقے۔مجموعی طور پر 86,991 پروٹین کوڈنگ جین، بشمول 45,596 اعلی اعتماد (HC) جین اور 41,395 کم اعتماد والے جین (LC) جینز کی پیش گوئی کی گئی۔
2. TEs کا تجزیہ
TEs کا تجزیہ۔کل 6.99 Gb، جو ویننگ اسمبلی کے 90.31٪ کی نمائندگی کرتا ہے، کو TEs کے طور پر بیان کیا گیا، جس میں 537 خاندانوں سے تعلق رکھنے والے 2,671,941 عناصر شامل تھے۔یہ TE مواد واضح طور پر اس سے زیادہ تھا جو پہلے Ta (84.70%)، Tu (81.42%)، Aet (84.40%)، WEW (82.20%)، یا Hv (80.80%) کے لیے رپورٹ کیا گیا تھا۔لانگ ٹرمینل ریپیٹ ریٹرو ٹرانسپوسن (LTR-RTs) بشمول جپسی، کوپیا اور غیر درجہ بند RT عناصر، غالب TEs تھے، اور 1 نے 84.49% تشریح شدہ TE مواد اور 76.29% جمع ویننگ جینوم پر قبضہ کیا۔CACTA DNA ٹرانسپوسن دوسرے سب سے زیادہ پائے جانے والے TEs تھے، جو تشریح شدہ TE مواد کا 11.68% اور جمع شدہ ویننگ جینوم کا 10.55% تھے۔
رائی کے ٹرانسپوسن عناصر کا تجزیہ
وائننگ رائی میں LTR-RTs کے حالیہ اضافے کا نسبتاً زیادہ تناسب تھا جس میں ایمپلیفیکیشن کی چوٹی تقریباً 0.5 ملین سال پہلے (MYA) نمودار ہوئی تھی، جو کہ چار پرجاتیوں میں سب سے حالیہ تھی۔دوسری چوٹی، تقریباً 1.7 MYA واقع ہوئی، پرانی تھی اور جو میں بھی دیکھی گئی۔انتہائی خاندانی سطح پر، 0.3 MYA پر وائننگ رائی میں کوپیا عناصر کے بہت ہی حالیہ پھٹ پائے گئے، جب کہ جپسی RTs کی افزائش نے LTR-RT برسٹ ڈائنامکس کے بیموڈل ڈسٹری بیوشن پیٹرن کو غالباً شکل دی۔
3. رائی کے جینوم کے ارتقاء اور کروموسوم کی ترکیب کی تحقیقات
رائی اور ڈپلائیڈ گندم کے درمیان فرق جو کی گندم سے علیحدگی کے بعد ہوا، دونوں واقعات کے فرق کے اوقات بالترتیب تقریباً 9.6 اور 15 MYA ہیں۔1R، 2R، 3R بالترتیب گندم کے گروپ 1، 2 اور 3 کروموسوم کے ساتھ مکمل طور پر ہم آہنگ تھے۔4R، 5R، 6R، 7R بڑے پیمانے پر فیوژن اور سیگمنٹس موجود پائے گئے۔
4. جین کی نقلوں کا تجزیہ اور نشاستے کے بائیو سنتھیس جینز پر ان کے اثرات
خاص طور پر، ویننگ رائی کے ٹینڈملی ڈپلیکیٹڈ جینز (TDGs) اور proximally duplicated genes (PDGs) کی تعداد دونوں Tu، Aet، Hv، Bd اور Os کے پائے جانے والے جینوں سے زیادہ تھیں۔ٹرانسپوزڈ ڈپلیکیٹڈ جینز (TrDGs) بھی خاص طور پر Tu اور Aet کے لیے پائے جانے والے جینز سے زیادہ تھے۔رائی کے جینوم کی توسیع کے ساتھ جین کی نقل کی زیادہ تعداد ہوتی ہے۔رائی میں بڑھے ہوئے TE پھٹنے سے TrDGs کی تعداد میں اضافہ ہو سکتا ہے۔
رائی جینوم کا ارتقائی اور کروموسوم سنٹینی تجزیہ
رائی جین کی نقلوں کا تجزیہ اور نشاستے کے حیاتیاتی ترکیب سے متعلق جینز (SBRGs) کے تنوع پر ان کے اثرات
5. رائی کے بیجوں کے ذخیرہ کرنے والے پروٹین (SSP) جین لوکی کا اخراج
1R یا 2R پر چار کروموسومل لوکی (Sec-1 سے Sec-4) کی وضاحت کرنے والے رائی ایس ایس پیز کی نشاندہی کی گئی ہے۔رائی سے گندم کے انحراف کے بعد α-gliadin جین حال ہی میں گندم اور اس سے قریبی تعلق رکھنے والی نسلوں میں تیار ہوئے تھے۔
6. ٹرانسکرپشن فیکٹر (TF) اور بیماری کے خلاف مزاحمتی جینز کا معائنہ
رائی سیکلن لوکی کا تجزیہ
وائننگ رائی میں Tu (1,621)، Aet (1,758)، Hv (1,508)، Bd (1,178)، Os (1,575) اور A (1,836) کے مقابلے (DRA) جینز (1,989، سپلیمنٹری ڈیٹا 3) سے زیادہ متعدد بیماریوں کے خلاف مزاحمت سے وابستہ تھے۔ )، B (1,728) اور D (1,888) عام گندم کے ذیلی جینوم۔
7. ابتدائی سرخی کی خاصیت سے وابستہ جین کے اظہار کی خصوصیات کی تحقیقات
لمبے دن کے حالات میں نسبتاً زیادہ اظہار کے ساتھ دو FT جین، ScFT1 اور ScFT2، کو ویننگ جینوم اسمبلی میں بیان کیا گیا تھا۔ScFT2 (S76 اور T132) فاسفوریلیشن کے دو امینو ایسڈ اوشیشوں کو وقت کے کنٹرول میں کمی کے ساتھ تعلق پایا گیا۔
وائننگ رائی کی ابتدائی سرخی کی خاصیت سے وابستہ ترقیاتی اور جین کے اظہار کی خصوصیات
8. کروموسومل علاقوں کی کان کنی اور ممکنہ طور پر رائی پالنے میں ملوث مقام
مجموعی طور پر 123,647 SNPs کا استعمال کیا گیا تھا جو کاشت شدہ رائی اور S. vavilovii کے درمیان سلیوٹیو سویپ تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیے گئے تھے۔11 سلیکٹیو سویپ سگنلز جن کی شناخت ریڈکشن انڈیکس (DRI)، فکسیشن انڈیکس (FST) اور XP-CLR طریقہ سے کی گئی ہے۔ScID1 کو سرخی کی تاریخ کے ضابطے میں ممکنہ شمولیت پائی گئی۔
کروموسومل علاقوں کی شناخت اور تجزیہ اور ممکنہ طور پر رائی پالنے سے متعلق مقام
حوالہ
لی جی ڈبلیو وغیرہ۔ایک اعلیٰ معیار کی جینوم اسمبلی رائی کی جینومک خصوصیات اور زرعی لحاظ سے اہم جینز کو نمایاں کرتی ہے۔نیچر جینیٹکس (2021)
خبریں اور جھلکیاں اس کا مقصد بائیو مارکر ٹیکنالوجیز کے ساتھ تازہ ترین کامیاب کیسز کا اشتراک کرنا، نئی سائنسی کامیابیوں کے ساتھ ساتھ مطالعہ کے دوران استعمال کی جانے والی نمایاں تکنیکوں کو حاصل کرنا ہے۔
پوسٹ ٹائم: جنوری 05-2022