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Plant Biotechnol J:欧洲油菜基因组

已有 572 次阅读 2020-10-22 08:28 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

A high‐quality Brassica napus genome reveals expansion of transposable elements, subgenome evolution and disease resistance

第一作者Xuequn Chen

第一单位福建农林大学

通讯作者Liangsheng Zhang


 Abstract 


背景回顾Rapeseed (Brassica napus L.) is a recent allotetraploid crop which is well‐known for its high oil production.


主要研究:Here, we report a high‐quality genome assembly of a typical semi‐winter rapeseed cultivar, 'Zhongshuang11' (hereafter 'ZS11'), using a combination of single‐molecule sequencing and chromosome conformation capture (Hi‐C) techniques.


结果1-染色体组装:Most of the high‐confidence sequences (93.1%) were anchored to the individual chromosomes with a total of 19 centromeres identified, matching the exact chromosome count of B. napus.


结果2-重复序列:The repeat sequences in the A and C sub‐genomes in B. napus expanded significantly from 500,000 years ago, especially over the last 100,000 years. These young and recently amplified LTR‐RTs showed dispersed chromosomal distribution but significantly preferentially clustered into centromeric regions.


结果3-NLR基因:We exhaustively annotated the nucleotide‐binding leucine‐rich repeat (NLR) gene repertoire, yielding a total of 597 NLR genes in B. napus genome and 17.4% of which are paired (head‐to‐head arrangement).


结果4-重测序:Based on the resequencing data of 991 B. napus accessions, we have identified 18,759,245 single‐nucleotide polymorphisms (SNPs) and detected a large number of genomic regions under selective sweep among the three major ecotype groups (winter, semi‐winter and spring) in B. napus.


结果5-NLR基因与选择清除:We found 49 NLR genes and five NLR gene pairs co‐located in selective sweep regions with different ecotypes, suggesting that a rapid diversification of NLR genes during the domestication of B. napus.


结论:The high‐quality of our B. napus 'ZS11' genome assembly could serve as an important resource for the study of rapeseed genomics and reveal the genetic variations associated with important agronomic traits.


 摘  要 


欧洲油菜(Brassica napus)是一个最近才形成的异源四倍体作物,因其极高的油产量而闻名于世。本文中,作者基于单分子测序与Hi-C技术,报道了一个典型的半冬性油菜品种“中双11”的高质量基因组。93.1%的组装序列能够挂载到染色体,并且作者鉴定到了19个着丝粒,与欧洲油菜的染色体数目一致。自50万年前,欧洲油菜的A和C套亚基因组上重复序列出现明显扩增,尤其是在最近的10万年这一现象更加明显。这些最近扩增的LTR‐RTs在染色体之间分布较散,但在染色体内会显著富集在着丝粒区域。作者详尽注释了欧洲油菜基因组中核苷酸结合、富含亮氨酸重复NLR基因集合,共注释了597的NLR基因,其中17.4%属于成对类型,即头对头方向排列。另外,基于991份欧洲油菜材料的重测序数据,作者鉴定了18759245个SNPs,并且在三个主要生态型油菜(即冬性、半冬性和春性型)中检测到了很多存在选择清除的基因组区域。作者发现在不同生态型中,共有49个NLR基因和5个NLR基因对定位在选择清除区域,说明在欧洲油菜驯化过程中,NLR基因经历了快速的分化。本文所报道的“中双11”高质量基因组作为一个重要资源,有助于对油菜的基因组学研究以及揭示与重要农艺性状相关的遗传变异。


 通讯作者 


**张亮生**


个人简介:

2002-2006年,长江大学,学士;

2006-2009年,上海大学,硕士;

2009-2012年,复旦大学,博士。

2012-2013年,美国宾夕法尼亚州立大学,博后。


研究方向:植物基因组学和基因家族进化。


doi: 10.1111/pbi.13493


Journal: Plant Biotechnology Journal

Published date: Oct 19, 2020



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