近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所與中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所合作組裝了高質(zhì)量的杜梨參考基因組序列。該基因組是世界首個(gè)野生梨的基因組圖譜,也是我國(guó)在梨基因組學(xué)研究領(lǐng)域又一重大研究進(jìn)展。該基因組的公布豐富了梨屬植物基因組信息,同時(shí)將為梨基因組研究、功能基因挖掘、梨屬植物馴化以及野生資源利用提供重要保障。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)(Plant Biotechnology Journal)》上。
杜梨基因組組裝大小為532.7兆,contig N50為1.57兆,共有59,552個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因和247.4兆重復(fù)序列被注釋,通過(guò)BUSCO對(duì)基因組完整性進(jìn)行評(píng)估,完整性達(dá)到95.9%。杜梨擴(kuò)張基因在次生代謝通路中顯著富集,可能進(jìn)而影響杜梨較強(qiáng)的逆境適應(yīng)性。同源基因比對(duì)分析結(jié)果顯示,東方梨馴化過(guò)程中果實(shí)大小、糖代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)以及光合效率受到正向選擇。杜梨基因組中總共鑒定出573個(gè)NBS類型抗病基因,其中150個(gè)是TNL型抗病基因,在已發(fā)表的薔薇科基因組中數(shù)量最多,解釋了杜梨作為野生種的強(qiáng)抗病性。梨屬植物在馴化過(guò)程中果實(shí)酸澀味逐漸消失,研究發(fā)現(xiàn)杜梨原花青素合成結(jié)構(gòu)基因拷貝數(shù)顯著多于白梨,影響了原花青素的積累,同時(shí)花青素還原酶代謝途徑是原花青素合成的唯一途徑,山梨醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)可能是影響可溶性有機(jī)物質(zhì)積累的主要因素。
該研究得到了中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(梨)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)農(nóng)科院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。(通訊員 何文上)
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/pbi.13226