农学院联合多家单位完成油菜明星品种“中双11号” 染色体水平高质量参考基因组

  发布时间: 2020-11-13   信息员:   

   

    近日,海峡联合研究院基因组与生物技术中心(下简称基因组中心)在植物学领域国际知名期刊《Plant Biotechnology Journal》(IF=8.154)在线发表了题为《A high‐quality Brassica napus genome reveals expansion of transposable elements, subgenome evolution and disease resistance》的研究论文,该研究采用第三代PacBio测序技术结合染色体构象捕获(Hi-C)技术成功组装了异源四倍体甘蓝型油菜(AACC)的基因组序列,获得了染色体水平的高质量参考基因组序列,基于此揭示了多倍体甘蓝型油菜中的转座子扩增、亚基因组进化、和抗病基因在油菜驯化过程中的快速进化模式。本研究组装了半冬性甘蓝型油菜代表性品种 “中双11”(以下简称“ZS11”)的高质量参考基因组,contig N50scaffold N50大小分别为 1.64 Mb 53.2 Mb,总基因组大小约921.5 Mb,其中93.1%的基因组序列被锚定到19条染色体上。组装质量显著高于之前的基于二代测序技术组装的ZS11Darmor基因组。通过共线性比较和Hi-C热图评估,该参考基因组序列组装了许多之前未组装出来的序列,尤其是重复序列较为密集的区域,且清晰的定义了染色体的的中心粒区域。采用本研究获得的ZS11三代参考基因组,基于已发表的991份甘蓝型油菜重测序数据,鉴定了18,759,245SNPs(单核苷酸多态性),并在甘蓝型油菜的三个主要生态型 (春性、冬性和半冬性)中鉴定到大量基因组受选择区域(selective sweeps),其中部分抗病基因存在于不同生态型的受选择区间,在油菜驯化过程中发生了快速的变异,可能是具有功能的抗病基因。该研究获得的高质量的ZS11油菜基因组为后续油菜基因组学相关研究如基因组进化、重要性状遗传定位、基因克隆和功能研究等提供了参考基因组序列,为油菜遗传育种和性状改良提供参考。