Расшифровка генома ароматной капусты 'СянЦинЦай'

'СянЦинЦай' (XQC), разновидность Brassica rapa subsp. chinensis, — важная овощная культура семейства Капустные, известная своим интенсивным ароматом. Несмотря на прогресс в изучении геномов видов Brassica, геном XQC оставался неисследованным.

В сентябре 2023 года журнал Horticulture Research опубликовал исследование "Высококачественное секвенирование генома Brassica rapa 'СянЦинЦай' и изучение эволюции генома и генов, связанных с летучим ароматом".

Качественная сборка и аннотация генома

  • Геном XQC секвенировали с помощью комбинации технологий PacBio HiFi, Illumina и Hi-C.
  • Получено 150.73 Гб геномных данных.
  • Собранный геном имеет размер ~466.10 Мб с высокими показателями contig и scaffold N50, что подтверждает его точность и полноту.
  • 92.47% последовательностей картированы на 10 хромосом XQC, а уровень картирования прочтений превысил 99.75%.
  • Аннотация выявила, что 59.50% генома составляют повторяющиеся последовательности.
  • Предсказано 47 570 генов, из которых 99.57% аннотированы в основных базах данных.

Эволюция генома и родственные связи

  • Выявлено 49 906 генных семейств у XQC и родственных видов.
  • Оценка времени дивергенции показала тесную связь и синтению с B. rapa QGC и Пак-чой, с временем расхождения 1.1–1.4 миллиона лет назад.
  • Анализ Ks-значений указал на четыре значительных события полиплоидизации, включая недавнюю трипликацию всего генома.
  • Синтенический анализ и глобальное выравнивание пролили свет на потерю и сохранение генов после полиплоидизации.

Гены, ответственные за аромат

  • Идентифицированы гены, участвующие в пути биосинтеза терпеноидов, которые имеют решающее значение для формирования летучего аромата.
  • Особое внимание уделено эволюции семейства генов TPS, играющего ключевую роль в биосинтезе терпеноидов.

Итог: Это исследование не только представляет геном XQC на хромосомном уровне, но и закладывает основу для будущих геномных исследований B. rapa, предлагая богатые ресурсы для понимания молекулярных механизмов синтеза аромата и регуляторных сетей в семействе Капустные.

2024-03-05