萝卜端粒到端粒基因组组装揭示抽薹性状QTL定位的关键调控机制

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Journal of Genetics and Genomics 7.1

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  本研究通过结合Oxford Nanopore、PacBio和Hi-C测序技术,首次完成萝卜品种C60213的T2T(端粒到端粒)无间隙基因组组装(472.71 Mb),鉴定出7个与抽薹开花相关的主要QTL位点,并发现RsMIPS3基因通过下调表达调控抽薹时间,为十字花科作物分子育种提供了重要靶点。

  

Highlight亮点

端粒到端粒无间隙基因组组装

选用晚抽薹萝卜品种C60213,通过牛津纳米孔(ONT)、PacBio和Hi-C测序技术的联合应用,成功构建了覆盖9条染色体的472.71 Mb高质量T2T基因组。重复序列占比59.72%,以长末端重复序列(LTR)为主,注释到49,768个蛋白质编码基因(功能注释率97.38%),解决了传统基因组组装中着丝粒和端粒区域的缺口问题。

Discussion讨论

作为富含维生素和硫代葡萄糖苷的重要十字花科作物,萝卜基因组因重复区域复杂长期存在组装缺口。本研究首次实现全染色体无间隙覆盖,通过F2群体构建的高密度遗传图谱定位到8个抽薹相关QTL区间。转录组分析发现肌醇-1-磷酸合成酶3(RsMIPS3)在抽薹过程中表达下调,拟南芥过表达实验证实其延迟抽薹的功能,为十字花科作物花期调控提供了新机制见解。

Plant materials and genome sequencing材料与方法

选取晚抽薹品系C60213的健康幼苗叶片提取DNA,使用Qiagen试剂盒构建15 kb文库,通过ONT PromethION和PacBio Sequel II平台测序。采用Hi-C技术辅助染色体挂载,结合Merqury评估基因组质量(QV>40),最终获得连续性指标Contig N50达35.7 Mb的染色体级别组装。

Data availability数据可用性

基因组原始数据已存储于国家基因组科学数据中心(GSA: CRA026747),转录组数据可通过NCBI SRA数据库获取(登录号SUB13879477)。所有分析脚本和定制代码公开于GitHub仓库(https://github.com/Rsativus/T2T_assembly)。

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