扁桃(Prunus dulcis)是世界范圍內(nèi)廣泛種植的重要薔薇科扁桃亞屬經(jīng)濟(jì)果樹(shù),是世界四大干果之一。扁桃自唐朝開(kāi)始在中國(guó)栽培,至今已有1300多年的歷史。中國(guó)新疆喀什地區(qū)是栽培扁桃植物的主要產(chǎn)區(qū),擁有豐富的扁桃資源,包括‘多果’、‘雙軟’、‘晚豐’、‘紙皮’、‘鷹嘴’和‘雙果’等。過(guò)去幾年,歐美相關(guān)研究機(jī)構(gòu)已對(duì)‘Lauranne’、‘Texas’和‘Nonpareil’等3個(gè)扁桃品種的基因組進(jìn)行了均采用二代測(cè)序技術(shù)進(jìn)行基因組測(cè)序和組裝分析,并取得了重要成果。近期,新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院扁桃研究課題組對(duì)中國(guó)新疆本土栽培扁桃‘晚豐’品種采用更為先進(jìn)的第三代測(cè)序技術(shù)進(jìn)行染色體水平高質(zhì)量基因組測(cè)序和組裝,并將基因組數(shù)據(jù)公布在中國(guó)國(guó)家生物信息中心(BioProject ID: PRJNA854307)因此,對(duì)中國(guó)地方扁桃品種進(jìn)行基因組測(cè)序和組裝勢(shì)在必行。
近日,新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)曾斌教授團(tuán)隊(duì)在《Scientific Data》發(fā)表題為“Chromosome level genome assembly of ‘Wanfeng’almond (Prunus dulcis)”的研究型論文,該研究對(duì)‘晚豐’扁桃基因組在染色體水平上進(jìn)行精確的測(cè)序與組裝分析,為中國(guó)地方扁桃的分子育種提供了寶貴的基因資源。
研究人員利用DNBSEQ-T7平臺(tái)對(duì)‘晚豐’扁桃葉片進(jìn)行測(cè)序,獲得了50.29 Gb的二代原始數(shù)據(jù)。K-mer分析預(yù)測(cè)‘晚豐’扁桃基因組大小為288.08 Mb,雜合度為0.81 %,重復(fù)序列比例為50.98 %(圖1,表1)。
隨后,通過(guò)Pac Bio Sequel Ⅱ測(cè)序平臺(tái)獲得Hi Fi(High-Fidelity)數(shù)據(jù),組裝‘晚豐’扁桃從頭基因組,并結(jié)合Hi-C測(cè)序數(shù)據(jù)輔助組裝,達(dá)到染色體水平(圖2,表1)。
最終,‘晚豐’扁桃基因組大小為288.53 Mb,contig N50和scaffold N50分別為30.48 Mb和31.36 Mb,約270 Mb的序列錨定在8個(gè)Superscaffolds上,在‘晚豐’扁桃基因組中共預(yù)測(cè)到24230個(gè)蛋白編碼基因(表2,圖3)。此外,還鑒定到225個(gè)miRNA、530個(gè)tRNA、7669個(gè)rRNA和816個(gè)snRNA非編碼RNA(表3)。
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院博士研究生張冬冬為第一作者,園藝學(xué)院青年教師余鎮(zhèn)藩為共同第一作者,曾斌教授和王力榮教授為該文的共同通訊作者。該研究受到新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(2023D01A27)。本研究也得到了西部農(nóng)業(yè)研究中心的資助。