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昆明植物所完成紅馬銀花高質(zhì)量單倍型基因組的組裝和基因功能注釋 文章來源:昆明植物園 | 發(fā)布時間:2023-07-14 | 作者:常宇航 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 紅馬銀花(Rhododendron vialii Delavay & Franch)是杜鵑屬(Rhododendron L.)、馬銀花亞屬(Subgen. Azaleastrum)、馬銀花組(Sect. Azaleastrum)的常綠灌木。該物種曾經(jīng)廣布于滇中和滇南地區(qū),但由于人類活動對生境的破壞以及作為觀賞植物過度采挖等因素,目前許多分布區(qū)的居群已完全消失,因而被納入《云南省極小種群野生植物拯救保護(hù)規(guī)劃(2021–2030)》中實(shí)施拯救保護(hù)。此外,紅馬銀花具有該組中唯一的紅色管狀漏斗形花冠,具有極高的觀賞價值和園藝種質(zhì)創(chuàng)新潛力。 該研究基于PacBio HiFi測序數(shù)據(jù)和HiC輔助組裝,首次獲得杜鵑花科第一個高質(zhì)量單倍型基因組。組裝完成的紅馬銀花基因組總大小約為1.06 Gb,包含兩套完整的haplotypes:Haplotype A(532.73 Mb,Contig N50和Scaffold N50分別達(dá)到35.67 Mb和42.05 Mb)和Haplotype B(521.98 Mb,Contig N50和Scaffold N50分別為34.70 Mb和41.81 Mb)。共有99.92%的序列可被錨定至染色體上,大部分染色體組裝出了完整的端粒序列,僅少數(shù)不完整或缺失,最終獲得了14條無gap的染色體組裝。共注釋到551.06 Mb的重復(fù)元件,占總基因組的52.19%。通過從頭預(yù)測、轉(zhuǎn)錄本證據(jù)或同源蛋白證據(jù)共鑒定到60926個蛋白編碼基因,其中有93.82%的基因成功進(jìn)行功能注釋。系列評估顯示該組裝無冗余、無塌縮、錯誤率較低且注釋基因的完整度較好,表明了較高的組裝質(zhì)量。該研究為深度解析杜鵑屬植物的演化歷史、紅馬銀花綜合保護(hù)體系的深入研究和種質(zhì)資源發(fā)掘利用奠定了基礎(chǔ)。 近日,中國科學(xué)院昆明植物研究所的極小種群野生植物綜合保護(hù)團(tuán)隊在國際期刊Scientific Data在線發(fā)表了題為A haplotype-resolved genome assembly of Rhododendron vialii based on PacBio HiFi reads and Hi-C data的研究論文。中國科學(xué)院昆明植物研究所博士研究生常宇航為論文的第一作者,中國科學(xué)院昆明植物研究所馬永鵬研究員和孫衛(wèi)邦研究員為論文的共同通訊作者,中國科學(xué)院昆明植物研究所博士研究生張仁綱也參與了該項目。研究得到了科技部國家科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項項目、云南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目、中國科學(xué)院西部之光及云南省高層次人才等項目的資助。
圖1 紅馬銀花花冠特征和高質(zhì)量的單倍型參考基因組
圖2 紅馬銀花染色體上一些重復(fù)元件分布 (責(zé)任編輯:李雪)
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