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iMetaOmics | 甘肃农业大学刘自刚组-强抗寒甘蓝型冬油菜的基因组组装和基因组特征解析
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iMetaOmics | 甘肃农业大学刘自刚组-强抗寒甘蓝型冬油菜的基因组组装和基因组特征解析 强抗寒甘蓝型冬油菜基因组组装和基因组特征解析 研究论文 期刊:iMetaOmics 原文链接DOI:https://doi.org/10.1002/imo2.32 2024年9月28日,甘肃农业大学-省部共建干旱生境作物学国家重点实验室武泽峰、刘自刚等在iMetaOmics在线发表了题为“Genome assembly and genomic architecture of a prominent cold-resistant rapeseed germplasm”的文章。 本研究结合二代、三代以及Hi-C测序技术对甘肃农业大学油菜遗传育种团队独立培育出的强抗寒甘蓝型冬油菜NTS57栽培品种进行了基因组测序和从头组装,获得了高质量的参考基因组;同时结合已发表的甘蓝型冬油菜进行了泛基因组水平的研究,揭示了NTS57基因组独特性;最后对NTS57在低温胁迫下的转录组和甲基化动态变化进行了分析,挖掘到了大量抗寒基因和相关代谢通路,同时也揭示出DNA去甲基化对于低温胁迫应答至关重要。总之,本研究为理解冬油菜的抗寒分子机制提供了重要参考。 第一作者:武泽峰 通讯作者:刘自刚(lzgworking@163.com) 合作作者:郑国强、孙亚丽、董小云、王莹、李辉、魏家萍、崔俊美、方彦、牛伊宁、黄镇、胡继宏。 主要单位:甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室、西北农林科技大学农学院 亮点 • 强抗寒冬油菜NTS57高质量参考基因组组装; • 冬油菜泛基因组分析揭示NTS57基因组结构变异与抗寒性关系; • 多组学分析挖掘NTS57抗寒基因及其相关代谢通路。 摘要 低温胁迫是限制作物正常生长和发育的重要因素之一。冬油菜是一种重要的油料作物,在高纬度地区经常受到低温胁迫,从而导致减产。因此,培育高抗寒冬油菜品种并阐明其基因组结构特征对于抗寒性状的遗传改良至关重要。为此,本研通过整合Illumina、PacBio和Hi-C测序技术,从头组装了强抗寒冬油菜栽培品种NTS57染色体级别的高质量参考基因组。通过系统发育和比较基因组分析,确定了NTS57与其他油菜品种之间的系统发生关系; 通过整合其他已公布的甘蓝型油菜品种,在泛基因组水平揭示了NTS57与其他油菜品种之间的结构变异;对NTS57低温胁迫下的行转录组进行分析,鉴定了低温响应基因和相关代谢通路;最后对低温胁迫下DNA甲基化水平进行了分析,揭示出DNA去甲基化对于冬油菜低温胁迫应答是必需的。总之,本研究对于理解油菜抗寒性提供了一定的参考。
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