PNAS:甜瓜基因組測序
www.ebiotrade.com 時間:2012年7月6日 來源:生物通
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生物通報道:甜瓜在世界范圍具有很高的經(jīng)濟價值,日前西班牙的九個研究中心通力合作,利用羅氏454平臺完成了甜瓜基因組的測序。除了甜瓜的全基因組,科學(xué)家還得到了7個特定甜瓜品種的基因組,文章發(fā)表在Proceedings of the National Academy雜志上。
聯(lián)合國糧農(nóng)組織2009年的數(shù)據(jù)顯示,世界范圍內(nèi)的甜瓜產(chǎn)量為每年兩千六百萬噸,是重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物。
甜瓜基因組測序結(jié)果顯示,其基因組擁有四億五千萬個堿基對和27.427個編碼基因。研究人員通過重建22,218個系統(tǒng)進化樹,對甜瓜與其已測序的直系和旁系親屬進行了比較分析。甜瓜親緣最近的是黃瓜,而甜瓜基因組比黃瓜基因組要大得多,黃瓜基因組只有約三億六千萬堿基對。研究人員發(fā)現(xiàn)這兩種作物的基因組大小差異,主要是由轉(zhuǎn)座子擴增引起的。此外,研究人員沒有在甜瓜基因組中發(fā)現(xiàn)近代倍增現(xiàn)象,而這一現(xiàn)象在植物中很常見。
研究人員鑒定了與甜瓜抗病能力相關(guān)的411個基因。這些基因雖然數(shù)量少,但實際上甜瓜適應(yīng)不同環(huán)境的能力很強。
科學(xué)家感興趣的另一個方面是甜瓜果實的成熟,這一過程決定了果實的口味和香味等特性。研究人員鑒定了與甜瓜果實成熟相關(guān)的89個基因,其中26個基因與類胡蘿卜素累積有關(guān)(類胡蘿卜素決定了甜瓜果肉的顏色),另外63個基因與甜瓜的糖分累積和口味有關(guān),而這63個基因中有21個是未被報道過的新基因。
研究人員說,得到甜瓜基因組和農(nóng)業(yè)價值相關(guān)基因能幫助人們改良甜瓜品種,得到更多口味更佳的抗病甜瓜品種。
甜瓜與黃瓜、西瓜和南瓜同屬于葫蘆科。這些物種都具有很高的經(jīng)濟價值,尤其是在地中海、亞洲和非洲國家。而影響它們的疾病,如花葉病毒或者真菌會造成很大的經(jīng)濟損失。研究人員希望他們的測序研究能幫助這些作物的種植,改善育種策略,并增加人們對加人們對葫蘆科植物系統(tǒng)進化的了解。
(生物通編輯:葉予)
The genome of melon (Cucumis melo L.)
We report the genome sequence of melon, an important horticultural crop worldwide. We assembled 375 Mb of the double-haploid line DHL92, representing 83.3% of the estimated melon genome. We predicted 27,427 protein-coding genes, which we analyzed by reconstructing 22,218 phylogenetic trees, allowing mapping of the orthology and paralogy relationships of sequenced plant genomes. We observed the absence of recent whole-genome duplications in the melon lineage since the ancient eudicot triplication, and our data suggest that transposon amplification may in part explain the increased size of the melon genome compared with the close relative cucumber. A low number of nucleotide-binding site–leucine-rich repeat disease resistance genes were annotated, suggesting the existence of specific defense mechanisms in this species. The DHL92 genome was compared with that of its parental lines allowing the quantification of sequence variability in the species. The use of the genome sequence in future investigations will facilitate the understanding of evolution of cucurbits and the improvement of breeding strategies.
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