纯三代向日葵基因组登上Nature
看见文章小编只能说“又一个基因组被纯三代测序组装给攻克了”，吃瓜子群众看好了！
研究背景
向日葵是重要的经济作物，其地位，小编不阐述了。想象一下，闲来无事，看看电视，嗑嗑瓜子是多么的惬意！同时向日葵可以作为研究向光生长及花穗发育的模式生物。但是其基因组上存在大片段重复序列，导致基因组组装困难，二代测序数据无法解决。
测序组装策略
本文提供了一个由纯三代数据组装出的一个基因组。通过测序共得到了3,200W个三代单分子reads，测序深度为102×，最后组装的基因组大小为3 Gb，包含有13,957个contig。后面利用4个高密度遗传图+1个物理图谱，构建出了17条假染色体，挂在率在97%。需要指出的是，本次组装出的基因组只占到评估基因组大小的80%。
功能注释
通过对向日葵基因组注释，共预测出了52,232个编码基因，5803个lncRNA，123个miRNA; 其中67个lncRNA及1,020个mRNA被鉴定为miRNA的靶基因。
重复序列
向日葵的基因组上，超过75%的序列为重复序列中的LTR类型，而在这些序列中有59%为Gypsy。通过计算LTR插入时间发现，大部分的插入事件发生在2~4 MYA间。
全基因组复制事件（WGD）
向日葵基因组高重复的原因除了转座子插入事件外，还与其历史上发生的多次全基因组复制事件相关。通过与WGD经典研究物种之间比较分析发现，除了在122~164 MYA，向日葵经历了与其他物种共同发生的古多倍化事件（WGT-γ）外，向日葵还与洋蓟，蜗居共同经历了一次全基因组三倍化事件（WGD-1），在29 MYA又单独发生了一次全基因组二倍化事件（WGD-2）。在这些过程中，向日葵的基因组染色体发生了多次断裂及融合，最终发展成当前17条染色体。
向日葵重要农业性状
作为重要经济作物，文章中对向日葵的花期及油脂这两个重要农业性状进行了相关研究。
首先作者通过转录组测序获得了不同组织器官的表达谱数据，同时构建了不同的激素水平和逆境压力下的基因共表达网络。之后通过拟南芥花期相关数据库，在向日葵中共找到了270个与拟南芥花期相关的旁系同源基因。另外通过对480个F1代个体进行GWAS分析，作者在基因组上找到了与花期相关的35个候选区域。这些区域与通过QTL定位获得的区间相吻合，证实了结果的准确性。
关于种子含油量及质量性状，作者构建了全基因组范围内的代谢网络，在向日葵基因组中找到了与油脂合成相关的12条代谢通路，包含429个基因。通过对产油及不产油两个群体的80份材料进行FST分析，作者发现与油脂代谢通路相关的基因在差异区域中能被富集。
小编总结
高质量的基因组势必加速经济作物的的科学育种，期待希望后续更多高质量基因组能够发布！
文章标题
The sunflower genome provides insights into oil metabolism, flowering and Asterid evolutio
- 发表于 2017-05-25 07:26
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- 分类：基因组学
