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我校殷冬梅教授團(tuán)隊(duì)在全球首次發(fā)布高質(zhì)量的
野生異源四倍體花生基因組


  本報(bào)訊(通訊員王政 劉其梅)6月19日,國(guó)際著名期刊、華大基因大數(shù)據(jù)期刊GigaScience刊發(fā)了我校殷冬梅教授團(tuán)隊(duì)的文章 《高質(zhì)量花生四倍體野生種基因組組裝》(GenomeofanallotetraploidwildpeanutArachismonticola:adenovoassemble)。這是全球首次發(fā)布高質(zhì)量野生異源四倍體花生基因組。
  作為豆科的重要分支之一,花生屬一共包括30個(gè)二倍體品種,一個(gè)異源四倍體野生花生(A.monticola)和栽培花生(A.hy鄄pogaea)(2n=4x=40)。作為栽培花生農(nóng)藝性狀改良的重要野生資源供體,野生四倍體花生的基因組一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。成功破譯四倍體野生花生的基因組有助于科學(xué)家和育種專(zhuān)家對(duì)A.hypogaea起源及馴化過(guò)程的理解,對(duì)于加深花生屬和豆科作物進(jìn)化研究具有重要的科學(xué)價(jià)值,大大促進(jìn)了花生以及其他油料作物的功能基因組學(xué)和分子育種的發(fā)展。
  殷冬梅教授團(tuán)隊(duì)與北京百邁客團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院等多家單位聯(lián)合攻關(guān),歷時(shí)五年,成功破譯復(fù)雜的異源四倍體野生花生基因組密碼,最終得到了染色體水平的高質(zhì)量野生花生參考基因組。研究過(guò)程中,該團(tuán)隊(duì)以野生四倍體花生A.monticola為研究材料,充分考慮野生花生中部分同源的異源四倍體基因組的復(fù)雜性,利用SMRT+Hi-C+IRYS+Illumina等多種測(cè)序平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),整合多種最先進(jìn)的基因組組裝技術(shù),得到36XSMRTsubreads+76XHiCdata+210XBionanoIrysdata+50XIlluminareads的測(cè)序數(shù)據(jù),獲得了參考基因組水平的高質(zhì)量組裝結(jié)果,組裝基因組大小為2.62Gb,為預(yù)計(jì)基因組大小的97%,contigsN50和 scaffoldsN50分別為 106.66Kb,124.92Mb,其中91.83%的序列都能被準(zhǔn)確地掛載到20條染色體上。
  該研究在整合使用多種測(cè)序手段的基礎(chǔ)上,還開(kāi)發(fā)了一套全新的denovo組裝策略,使得相較之前發(fā)表的基因組,contigsN50有了將近5倍的提升,并且包含了97%的野生花生的基因組序列。這表明,這種全新的組裝策略對(duì)于異源四倍體基因組的組裝是可行的,對(duì)于研究祖先二倍體花生與栽培四倍體花生的進(jìn)化、起源等起到了”橋梁”的作用。該項(xiàng)目得到國(guó)家基金委、河南省產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、河南省科技廳等諸多項(xiàng)目的資助。
  GigaScience由華大基因和生物醫(yī)學(xué)中心(BioMed Central)于2012年7月共同創(chuàng)辦。該期刊采用標(biāo)準(zhǔn)全文文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)信息以及信息分析工具相結(jié)合的嶄新模式,為科研工作者提供免費(fèi)公開(kāi)的有效數(shù)據(jù)以及生物學(xué)發(fā)現(xiàn)等資源。2016年6月14日,湯森路透社發(fā)布引證報(bào)告 (JournalCitationReports,簡(jiǎn)稱(chēng)JCR),華大基因大數(shù)據(jù)期刊GigaScience的SCI影響因子為7.463,在綜合性期刊類(lèi)別 (SubjectCategoryofMulti鄄disciplinarySciences)中排名全球第六。