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我院教师破译香菜高质量基因组序列
发布时间:2019-12-13 16:10:06  阅读次数:
 
 
  1. Coriander (Coriandrum sativum L. 2n = 2x = 22), 也被称为芫荽或香菜,是一种全球重要的蔬菜作物。近年来,关于香菜的表型、生理学、抗逆性、基因表达和代谢物鉴定等方面有大量研究报道,然而,在所有的伞形科蔬菜作物中,目前只有胡萝卜基因组被测序。

125日,国际著名期刊Plant Biotechnology Journal杂志在线发表了题为“Deciphering the High Quality Genome Sequence of Coriander that Causes Controversial Feeling”的研究论文。王希胤教授为该论文的通讯作者,我院副教授宋小明和王金朋为该论文的共同第一作者,团队的多位教师和学生也参与了该项研究。该研究利用最新的测序技术和生物信息学方法,解析了一个高质量的香菜参考基因组,研究了香菜基因组的进化,并确定了调节香菜风味相关的潜在候选基因。

该研究中,使用了几种技术的组合来对香菜的基因组进行排序。通过Kmer = 17对香菜基因组进行初步分析,杂合度为0.47%,重复序列比为80.58%,基因组大小估计数为2130.29M。他们利用Pacbio平台共产生197.45 Gb测序数据,平均覆盖深度92.69×。此外,利用Illumina平台HiSeq 4000构建并测序了10×的第二代小片段基因组文库,共产生了380.43Gb 的香菜DNA序列。组装的香菜基因组序列scaffold累计长度为2147.13 Mbscaffold N50长度为160.99 Mb

香菜香味的分子机制及其调控网络目前尚未得到很好的研究。本研究分析了香菜及相关植物中萜类物质的合成途径,与植物挥发性物质的形成有关。此外,还鉴定了香菜和其他植物中的TPS基因家族。有趣的是,发现一个TPS-g组的基因(Cs06G00661.1),其在不同的组织和发育阶段都有高表达,表明其可能在编码芳香醇和香叶烯合成酶中发挥重要作用。高质量的香菜基因组序列,结合比较转录组和代谢组学分析,通过对香菜相关基因的鉴定,探索其在不同组织和发育时期之间的表达,为深入剖析植物香气和风味积累的遗传机制奠定基础,有应用于作物育种的潜力。

该研究的共同作者还有来自佐治亚大学的Andrew H. Paterson教授和加拿大农业部的李修庆研究员。该研究工作受到了国家自然科学基金、国家重点研发项目、教育厅青年拔尖人才及河北省自然科学基金项目的资助。

 

香菜基因组的染色体特征

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