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Nature Genetics:四个欧洲硬质玉米基因组

已有 3407 次阅读 2020-8-6 09:37 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

European maize genomes highlight intraspecies variation in repeat and gene content

第一作者Georg Haberer

第一单位德国亥姆霍兹慕尼黑中心

通讯作者Klaus F. X. Mayer


 Abstract 


背景回顾The diversity of maize (Zea mays) is the backbone of modern heterotic patterns and hybrid breeding. Historically, US farmers exploited this variability to establish today’s highly productive Corn Belt inbred lines from blends of dent and flint germplasm pools.


主要研究:Here, we report de novo genome sequences of four European flint lines assembled to pseudomolecules with scaffold N50 ranging from 6.1 to 10.4 Mb.


结果:Comparative analyses with two US Corn Belt lines explains the pronounced differences between both germplasms. While overall syntenic order and consolidated gene annotations reveal only moderate pangenomic differences, whole-genome alignments delineating the core and dispensable genome, and the analysis of heterochromatic knobs and orthologous long terminal repeat retrotransposons unveil the dynamics of the maize genome.


结论:The high-quality genome sequences of the flint pool complement the maize pangenome and provide an important tool to study maize improvement at a genome scale and to enhance modern hybrid breeding.


 摘  要 


玉米的多样性是现代杂种优势模式与杂交育种的基石。历史上,美国的农民通过利用玉米的这种变异特性,基于马齿和硬质玉米种质混合池建立了现今高产的玉米带自交系。本文中,作者从头测序并组装了四个欧洲硬质玉米品系,获得了scaffold N50长6.1Mb到10.4Mb不等的四个假染色体级别的参考基因组。通过与两个美国玉米带株系的比较基因组分析,作者发这两个玉米种质之间存在明显的差异。整体的共线性排序和基因注释显示了中等水平的泛基因组差异,而对于核心和不可或缺的基因组区域的全基因组比对,以及对于异染色质纽和同源长末端重复逆转座子的分析揭示了玉米基因组的动态演变。本文所报道的硬质玉米高质量基因组补充了现有的玉米泛基因组数据库,为从基因组层面的玉米改良研究以及现代杂交育种提供了重要的工具。


p.s. 现有超过50个玉米栽培种,通常可以归为五大类:硬质玉米(flint corn),马齿玉米(dent corn),粉质玉米(flour corn),爆裂玉米(pop corn)以及甜玉米(sweet corn)。参考:

https://www.wisegeek.com/what-are-the-different-varieties-of-maize.htm


 通讯作者 


**Klaus F. X. Mayer**


个人简介:

1993-1997年,图宾根大学,博士;

1997-2000年,马克斯普朗克生物化学研究所,博后。


研究方向:

植物基因组学。


doi: 10.1038/s41588-020-0671-9


Journal: Nature Genetics

Published date: July 27, 2020



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