近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所農(nóng)業(yè)宏（育種）基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)布了菊苣、苦菊、雪蓮果參考基因組，更新了牛蒡基因組，明確了這些物種的分歧時間和近期多倍化事件，對推動菊科植物基因組學(xué)基礎(chǔ)研究、進(jìn)一步解析果聚糖代謝分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)具有重要意義，相關(guān)成果發(fā)表在《分子生態(tài)資源（Molecular Ecology Resources）》。

 

　　果聚糖是菊科植物的重要儲能物質(zhì)，果聚糖不能被人體消化吸收，卻能被腸道益生菌利用，常被廣泛用作甜味劑、膳食纖維和益生菌等，市場前景廣闊。然而，由于缺乏菊科植物的基因組數(shù)據(jù)資源，對果聚糖代謝基因與調(diào)控機(jī)制的了解還不深入。研究團(tuán)隊利用PacBio CCS（HiFi）三代測序、自主開發(fā)的scaffolding工具EndHiC等技術(shù)構(gòu)建了菊苣、苦菊、牛蒡、雪蓮果染色體水平參考基因組。發(fā)現(xiàn)果聚糖代謝酶基因在菊苣、苦菊和牛蒡基因組中為單拷貝，而在雪蓮果基因組存在兩個拷貝，這與雪蓮果特有的全基因組復(fù)制（WGD-3）相關(guān)。果聚糖聚合度差異主要取決于1-FFT酶的底物選擇性，預(yù)測1-FFT酶蛋白空間結(jié)構(gòu)并比較種間差異，確定了催化轉(zhuǎn)移反應(yīng)的關(guān)鍵活性位點，探討了果聚糖聚合度的影響因素和調(diào)控機(jī)制。該研究進(jìn)一步解析雪蓮果特有的近期基因組多倍化時間和方式，并揭示影響植物果聚糖聚合度與產(chǎn)量的關(guān)鍵基因及其表達(dá)調(diào)控機(jī)制，為菊科植物的育種提供科學(xué)支持。

 

　　該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、深圳市重點實驗室基金等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1755-0998.13675