草莓(Fragaria)具有重要的經(jīng)濟(jì)和營養(yǎng)價值?,F(xiàn)代八倍體栽培草莓(F. × ananassa)起源于兩個八倍體野生種弗州草莓(F. virginiana)和智利草莓(F. chiloensis)的種間雜交。然而,由于草莓屬系統(tǒng)發(fā)育解析涉及未知的祖先,同源染色體交換和不完全譜系分選等問題,學(xué)術(shù)界至今關(guān)于八倍體草莓的二倍體祖先的問題仍存在較大爭議。此外,關(guān)于八倍體草莓在馴化過程中的亞基因組的同源偏向性表達(dá)及轉(zhuǎn)變模式并不明確。
近日,中國科學(xué)院昆明植物研究所中國西南野生生物種質(zhì)庫云南省作物野生近緣種現(xiàn)代組學(xué)朱安丹專題組,解析了八倍體草莓的起源和遺傳分化特征。該研究提出了一套適用于多倍體的ALLHiC迭代掛載流程,構(gòu)建了兩個八倍體野生草莓智利草莓(F. chiloensis)和弗州草莓(F. virginiana)染色體水平的高質(zhì)量分型基因組。研究基于kmer-based的方法完成了八倍體草莓亞基因組的分離,并在此基礎(chǔ)上采用不同的分析方法(如phylogeny-free、genetic distance matrix等)重新追溯了八倍體草莓的二倍體祖先,糾正了國外學(xué)者在亞基因組分配上錯誤,并進(jìn)一步確定了森林草莓(F. vesca)和飯沼草莓(F. iinumae)是八倍體草莓是現(xiàn)存的二倍體祖先種。此外,研究還探討了八倍體草莓在馴化過程中的同源偏向性表達(dá)分化,并基于空間四聯(lián)體方法完成了八倍體草莓的靜態(tài)和動態(tài)的同源偏向性分析,鑒定到一些重要的轉(zhuǎn)錄因子在馴化過程中發(fā)生了表達(dá)偏倚/轉(zhuǎn)變。
相關(guān)研究成果以Haplotype-resolved genomes of wild octoploid progenitors illuminate genomic diversifications from wild relatives to cultivated strawberry為題,在線發(fā)表在《自然-植物》(Nature Plants)上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金等的資助。該研究由昆明植物所、美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)和云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所合作完成。
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