《遗传所发布高质量中国大豆基因组》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 陈方
  • 发布时间:2020-09-10
  • 中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜课题组联合中国科学技术大学马世嵩课题组、江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所杜建厂课题组和北京贝瑞和康生物技术有限公司共同完成并发布国审大豆品种“中黄13”的高质量基因组序列及其注释信息,为大豆基础研究提供了非常重要的资源。相关研究成果于2018年7月27日以封面文章形式在线发表于《中国科学:生命科学》英文版。
    大豆是重要的粮食经济作物,为人类提供主要的油料和蛋白资源。目前,广泛采用的大豆参考基因组来源于一个美国品种Williams 82。该单一品种的基因组并不能完全代表所有大豆的遗传变异,特别是和美国地理距离遥远具有明显遗传变异的亚洲品种。另外,在功能研究中发现该基因组存在多处组装错误,影响了功能基因的定位挖掘。因此,国内大豆研究者迫切需要一个针对国产大豆品种的高质量基因组。
    该研究团队结合单分子实时测序(SMRT)、单分子光学图谱(optical mapping)和高通量染色体构象捕获技术(Hi-C),对国审品种“中黄13”的基因组进行从头组装,最终得到1.025 Gb的基因组序列(Gmax_ZH13),包含20条染色体和1条叶绿体。该基因组contig N50为3.46 Mb,scaffold N50 为51.87 Mb,是目前连续性最好的植物基因组之一。进一步分析表明,Gmax_ZH13与Williams 82基因组之间存在着大量的遗传变异。此外,团队整合大量转录组数据为Gmax_ZH13基因组注释基因构建了一个完整的基因共表达网络,为重要农艺性状基因的挖掘提供了新的思路。Gmax_ZH13基因组的发布为大豆基础研究提供了非常重要的资源,为国产优异大豆品种的培育奠定了坚实的基础。
    丁陈君 摘编自http://www.ebiotrade.com/newsf/2018-8/201889164020173.htm
    原文标题:高质量中国大豆基因组发布!助力大豆重要农艺性状调控基因挖掘

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    • 编译者:hujm
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    • 中国科学院遗传与发育生物学研究所联合中国科技大学、江苏省农业科学院种质资源与生物技术所、北京贝瑞和康生物技术有限公司等,对中国国审大豆品种“中黄13”(Gmax_ZH13)的基因组进行从头组装,最终得到1.025 Gb的基因组序列,包含20条染色体和1条叶绿体。相关成果近日以封面文章形式在线发表于《科学中国—生命科学》。 大豆起源于中国,古称“菽”,约在5000年前由其野生种驯化而来,随后广泛传播于世界各地。大豆在引种和改良过程中产生了遗传瓶颈效应,使来自不同主产区的大豆品种间具有显着的遗传变异。目前广泛采用的大豆参考基因组来源于美国品种“Williams 82”。该单一品种的基因组并不能完全代表所有大豆的遗传变异,特别是和美国地理距离遥远具有明显遗传变异的亚洲品种。此外,功能研究发现该基因组存在多处组装错误,影响了功能基因的定位挖掘。 合作团队综合运用单分子实时测序、单分子光学图谱和高通量染色体构象捕获技术,分析得出“中黄13”基因组Contig N50为3.46 Mb,Scaffold N50为51.87 Mb,是目前连续性最好的植物基因组之一。进一步分析,Gmax_ZH13和Williams 82基因组之间存在着大量的遗传变异,包括1404个易位事件、161个倒位事件、1233个倒位易位事件,以及在Gmax_ZH13中出现的505506个小插入/缺失和17409个大插入/缺失。 该研究整合大量转录组数据为Gmax_ZH13基因注释基因构建了一个完整的基因共表达网络,得到26个可能控制大豆开花时间的基因,并利用自然群体遗传变异和表型差异的关联对其中部分基因进行验证,为重要农艺性状基因的挖掘提供了新思路。Gmax_ZH13基因组的发表为大豆基础研究提供了重要资源,为国产优异大豆品种的培育奠定了基础。
  • 《昆动所发布首个高质量染色体水平哀牢髭蟾参考基因组》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-04-08
    • 哀牢髭蟾(Vibrissaphora ailaonica)属于角蟾科,是中国的特有种,像其他髭蟾一样,哀牢髭蟾在繁殖季节时,性成熟的雄性个体上颚会长出角化的婚刺,繁殖季节结束时脱落;而跟其他两栖动物不同的是,哀牢髭蟾的雄性个体显著大于雌性,可能是体型性别二型性的逆转造成的。上颚的婚刺可能是性成熟个体争夺巢穴和交配机会的武器;而资源防御、一夫多妻制和雄性亲代照料等可能是雄性体型较大的原因。但对于这些形态性状差异的遗传机制目前仍不清楚。对于髭蟾来说,一个高质量的哀牢髭蟾的参考基因组将对研究角化刺和体型性别二型性逆转背后的遗传机制有重要价值。 近日,中国科学院昆明动物研究所饶定齐副研究员和王文研究员课题组合作,分别使用Illumina和三代长读长测序技术Pacific Biosciences(PacBio)生成了225Gb和277Gb的读长,组装的基因组大小为3.53Gb,Contig N50长度为821kb。同时使用高通量染色体构象捕获(Hi-C)技术将Contig组装成Scaffold中,Scaffold N50长度为412.42Mb。对基因组中26227个蛋白编码基因进行注释后,研究人员还对哀牢髭蟾与其他近缘物种之间的系统发育关系进行了分析,结果显示,与其他大多数近缘种相比,哀牢髭蟾进化速率更快,同时哀牢髭蟾与海蟾蜍、牛蛙、高山倭蛙有共同祖先。基因家族的扩张和收缩分析确定了几个生物学过程和通路,如免疫途径、角蛋白丝和代谢过程,提示这些生物学过程可能与哀牢髭蟾对其栖息地的特殊适应有关。该研究构建了第一个高质量的染色体级胡子蟾蜍基因组,相关研究成果于2019年9月23日发表在GigaScience上。这项工作不仅为更广泛的比较基因组分析提供了有价值的染色体水平基因组数据,而且为哀牢髭蟾特殊性状的功能研究提供了重要的基因组数据。