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项目文章|Plant Com:浙江大学张天真“棉花精准育种设计”创新团队解析木棉高质量基因组

2025-03-13

2024年2月6日,浙江大学海南研究院棉花及经济作物精准育种与种质创新团队(张天真、方磊团队)在Plant Communacations发表了题为“ High-quality genomes of Bombax ceiba and Ceiba pentandra provide insights into evolution of Malvaceae species and differentiation of natural fiber” 的研究论文。


通过组装锦葵科天然纤维植物木棉和吉贝的高质量基因组,揭示了锦葵科物种基因组的进化过程以及天然纤维基因的起源与演化规律。


该团队已于2023年3月发表了蓬蓬棉高质量基因组,并发现中国是四倍体棉花最早驯化栽培的国家之一。


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图1 发表文章


发表期刊:Plant Communications
影响因子:10.55
发表时间:2024.2.6


该研究中木棉的基因组大小分析(基于流式细胞技术),由金迪智远生物科技完成。所使用的流式细胞仪及基因组大小检测试剂盒(Cat. 05-5022)和Celltrics植物过滤网(Cat. 04-0042-2316)均来自于金迪智远代理品牌德国Sysmex Partec。


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图2 流式细胞术预估基因组结果


通过K-mer分析木棉预估基因组为786.58Mb,金迪智远生物科技使用流式细胞仪检测基因组大小为795.08Mb,两种技术方案预估一致。

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图3 流式细胞术预估基因组大小


本研究结合PacBio HiFi和Hi-C等测序技术对两个锦葵科天然纤维植物木棉和吉贝进行基因组组装。其中木棉基因组大小为783.6 Mb,约98.1%的基因组序列挂载到48条染色体单体,注释到43510个基因,吉贝基因组大小为1544.0 Mb,约95.1%的基因组序列挂载到43条染色单体,注释到44343个基因。


这两个物种基因组的公布丰富了锦葵科物种的基因组资源。通过比较基因组发现全基因组复制事件导致了锦葵科物种染色体数目(2n=14至2n=92)的差异,而转座子中Gypsy含量的扩增事件是造成基因组大小差异(234 Mb至2676 Mb)的主要原因。


此外,基于木棉和可可等基因组的共线性关系,重新构建了含有11条染色体的锦葵科祖先核型,并对木棉和吉贝基因组核型的进化路线进行了推断。

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图4 锦葵科基因组进化分析


浙江大学博士研究生邵蕾、金尚昆、陈锦文、中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所杨光穗研究员和香料饮料研究所范睿研究员为论文共同第一作者。


方磊教授为论文通讯作者,张天真教授、胡艳教授和关雪莹教授参与了本项目的研究。本研究得到了三亚崖州湾科技城、海南省重大科技计划、国家和海南省自然科学基金项目等经费的支持。


金迪智远生物科技还新推出核型分析服务,可直接对染色体进行计数及分析,得到染色体直观证据。


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本文转载自我司微信公众号:动植物流式那些事。

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金迪智远生物科技十二年致力于倍性分析整体解决方案,包括德国Sysmex Partec倍性分析仪销售与售后, 倍性分析试剂盒与 celltrics 滤网耗材销售,倍性检测服务、基因组大小预估服务等。

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