南通大学张健课题组解析异源四倍体乔木旱柳基因组

柳树是重要的绿化树种，世界上已发现的品种有520多种。其遗传背景复杂，树型有乔灌木之分；倍性有二倍体(2n=12x=38)、三倍体、四倍体、五倍体、六倍体，甚至十二倍体。其中 旱柳( Salix matsudana Koidz) 是柳属异源四倍体高大乔木，抗逆性良好，适应性强，在中国各地广泛种植，又被称为中国柳。高质量旱柳的基因组组装与杨柳科其它物种进化比较分析，将有助于揭示旱柳的起源、进化、系统发育和抗逆等特征，为其选育提供遗传基础。

近日，Horticulture Research在线发表了 南通大学观赏植物遗传育种重点实验室张健课题组题为 Genome sequencing and phylogenetic analysis of allotetraploid Salix matsudana Koidz的研究论文。

该研究以异源四倍体乔木旱柳为试验材料，基于PacBio测序技术并结合前期构建的F1代遗传图谱，将测序得到的旱柳655.72Mb基因组序列中的531.43Mb挂载到了38条染色体上，注释到57,841个基因，220个miRNA，321个rRNA和1557个tRNA。

结合已报道的杨柳科基因组数据，进一步将旱柳基因组分成大小为252.68Mb和278.76Mb的A、B两个亚基因组。通过4DTv和转座子分析推测旱柳异源四倍体形成时间约在4MYA左右。同时筛选出一批灌木柳相对于旱柳的与根发育相关的快速进化基因，其中的 TCTP1 和 CYP71 基因在乔灌木不同根系中表达量差异明显，推测这两个基因在乔灌木分化中起一定作用。

Fig. 1: Circular graph of the S. matsudana genome.

Fig. 2: The common and specific gene families in the genomes of five tree species in Salicaceae .

Fig. 3: The 4DTv distribution among the five tree species in Salicaceae .

Fig. 4: Insertion time estimation for LTR transposons in the five tree species in Salicaceae .

Fig. 6: The collinearity between the genomes of S. matsudana and P. trichocarpa .

Fig. 7: The collinearity relationships between the A and B genomes of S. matsudana .

南通大学 张健研究员为该论文的第一作者和通讯作者，北京林业大学 徐吉臣教授为共同通讯作者。浙江农林大学和江苏沿江地区农科所的研究人员也参与了研究，该研究得到了国家自然科学基金项目 (31971681)和江苏省林业科技创新与推广项目(LYKJ[2018]36)等项目的资助。

文章链接：

https://www.nature.com/articles/s41438-020-00424-8

相关知识

南通大学张健课题组解析异源四倍体乔木旱柳基因组
Nature | 福建农林大学张亮生课题组发布睡莲基因组，揭示早期开花植物的进化特征
蔬菜花卉所蔬菜分子设计育种团队解析作物基因组多倍化演化新机制
科学网—浙江大学张亮生课题组与云南省农科院王继华院长团队联合解析知名切花洋桔梗基因组
福建农林大学兰思仁/刘仲健组完成二倍体和四倍体菖蒲物种基因组测序揭示单子叶植物进化的分子机制
浙江大学农学院张亮生教授课题组解析茉莉花基因组并挖掘花香形成和茉莉酸积累的关键基因
【中国科学报】五个异源四倍体棉花起源被厘清
基因组所植物中心课题组诚聘博士后
PNAS｜基因组“活化石”：石松类植物缓慢的进化史
中国农业科学院蔬菜花卉所蔬菜分子设计育种团队解析作物基因组多倍化演化新机制

网址: 南通大学张健课题组解析异源四倍体乔木旱柳基因组 https://www.huajiangbk.com/newsview2460676.html