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作者:an888    发布于:2024-01-15 15:39   

  首页-安迪娱乐「主页芹菜(Apium graveolens L. 2n = 2x = 22)是一种重要的全球性蔬菜作物。芹菜不仅富含蛋白质、碳水化合物、胡萝卜素和维生素等营养成分。同时也具有重要的药用价值,如平肝清热、祛风利湿、润肺止咳、降血压等功效。芹菜属于伞形科,该科包括434个属3700多个种,包括胡萝卜、香菜、欧芹、水芹、茴香、当归、明党参、柴胡、羌活等重要植物。近日,华北理工大学在植物学领域国际知名期刊Plant Biotechnology Journal(IF=8.154)在线发表了题为“The Celery Genome Sequence Reveals Sequential Paleo-Polyploidizations, Karyotype Evolution, and Resistance Gene Reduction in Apiales”的研究论文。该研究利用最新的测序技术和生物信息学分析方法,获得了一个高质量的染色体级别的芹菜基因组。这也是继香菜基因组之后,该团队在伞形科作物领域取得的又一项重要研究成果,为伞形科植物的研究提供了丰富的基因组学资源。该研究使用了Pacbio和Hic等技术对芹菜基因组进行了测序分析。其中利用Pacbio平台产生269.85Gb的测序数据,平均覆盖深度为78.13×。此外,利用Illumina平台HiSeq 4000构建并测序了10×的二代小片段基因组文库。研究共产生了802.05Gb的数据,测序深度达到232.22×。组装的芹菜基因组长度为3.33Gb,达到预估基因组大小的95.96%。Scaffold N50长度达到289.78Mb,共注释到31326个基因。

  同时利用高质量的芹菜基因组序列,进行了系统的比较基因组学研究。通过分析发现芹菜经历了一次全基因组三倍化事件(双子叶植物共有)和两次全基因组二倍化事件,分别与伞形科和伞形目作物共有(图1)。该研究重构了伞形科作物的祖先染色体进化模型,推断了染色体数量变化的机制(图2)。有趣的是,研究发现相比其他植物,芹菜中抗病基因数量很少(图3)。为了进一步探究芹菜的抗病机制,结合转录组数据和前人的研究报道,我们发现芹菜等伞形科作物中含有丰富的化学物质,如香豆素、芹子烯、柠檬烯等,这些物质大多具有杀菌、抑菌和驱虫等作用。我们推测,这在一定程度上弥补了芹菜基因组中抗病基因偏少的缺陷,成为芹菜抵抗病虫害的一种补偿机制。

  总之,芹菜基因组的破译,加之已有的香菜和胡萝卜等基因组,为伞形科作物的比较基因组学和进化研究提供了丰富的组学数据资源。同时,该成果也为芹菜的功能基因组学研究提供了丰富的基因资源,为深入剖析芹菜的抗病及重要农艺性状相关的遗传机制奠定了坚实的基础,有应用于伞形科作物遗传育种的潜力。

 
 
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