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Nature Communications:杜鹃花基因组

已有 844 次阅读 2020-10-21 08:44 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Chromosome-level genome assembly of a parent species of widely cultivated azaleas

第一作者Fu-Sheng Yang

第一单位中科院植物所

通讯作者Jian-Feng Mao


 Abstract 


背景回顾Azaleas (Ericaceae) comprise one of the most diverse ornamental plants, renowned for their cultural and economic importance.


主要研究:We present a chromosome-scale genome assembly for Rhododendron simsii, the primary ancestor of azalea cultivars.


结果1-WGD:Genome analyses unveil the remnants of an ancient whole-genome duplication preceding the radiation of most Ericaceae, likely contributing to the genomic architecture of flowering time.


结果2-基因复制:Small-scale gene duplications contribute to the expansion of gene families involved in azalea pigment biosynthesis.


结果3-花青素、类胡萝卜素:We reconstruct entire metabolic pathways for anthocyanins and carotenoids and their potential regulatory networks by detailed analysis of time-ordered gene co-expression networks.


结果4-MYB/bHLH/WD40MYB, bHLH, and WD40 transcription factors may collectively regulate anthocyanin accumulation in R. simsii, particularly at the initial stages of flower coloration, and with WRKY transcription factors controlling progressive flower coloring at later stages.


结论:This work provides a cornerstone for understanding the underlying genetics governing flower timing and coloration and could accelerate selective breeding in azalea.


 摘  要 


杜鹃花科(Ericaceae)的杜鹃(Azaleas)构成了最多样化的园艺植物之一,因其文化和经济重要性而闻名于世。本文中,作者报道了杜鹃(Rhododendron simsii)的染色体级别基因组组装,而R. Simsii是目前栽培种杜鹃的主要祖先。基因组分析显示在杜鹃花科植物的辐射扩散之前发生过一次全基因组复制事件,并且该WGD事件可能作用于杜鹃开花时间的基因组结构。小范围的基因复制事件作用于参与杜鹃花色素合成的基因家族的扩张。作者通过详细的时间序列基因共表达网络分析,重构了杜鹃花青素和类胡萝卜素的代谢通路,并揭示了其潜在的调控网络。MYB、bHLH和WD40转录因子可能共同作用于杜鹃中花青素积累的调控,尤其是花着色的起始阶段;另外,WRKY转录因子在后期控制花的渐进着色。本文的工作为理解开花时间和花着色调控的遗传机制提供了基石,可能有助于未来加速杜鹃花的选择育种。


 通讯作者 


**毛建丰**


研究方向:树木优良性状形成的生物学基础。


doi: 10.1038/s41467-020-18771-4


Journal: Nature Communications

Published date: Oct 19, 2020



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