近日，中國熱科院品資所在菠蘿基因組研究領(lǐng)域取得了新進展，完成菠蘿三個新材料的基因組測定和組裝，發(fā)布了首個菠蘿“端粒到端粒”參考基因組序列組裝和“鉑金級”菠蘿基因結(jié)構(gòu)注釋信息，并搭建了菠蘿基因組信息數(shù)據(jù)庫。為菠蘿分子輔助下的遠緣雜交育種和高抗食賞兩用新品種選育提供給了更為全面和扎實的基礎(chǔ)。

 

　　菠蘿作為全球第三大熱帶水果，因參考基因組序列缺失、不連續(xù)，存在較多的Gap，尤其是著絲粒/端粒附近等序列，以及相應(yīng)基因結(jié)構(gòu)注釋不完善，極大程度限制了菠蘿分子輔助育種和基因編輯定向育種的工作進展。研究團隊選定了基因組未被解析的三個材料（BL、YLL 和 LY）進行 Pacbio HiFi, Nanopore, 和 HiC 建庫測序、基因組組裝和組裝質(zhì)量比較分析，選定一套最好的染色體集合，組成每條染色體都有完整著絲粒和端粒的組裝集合。同時，對菠蘿每一個基因進行人工查看、對照和校準，最終完成了菠蘿高質(zhì)量基因結(jié)構(gòu)注釋，BUSCO完成度從初始注釋的 94.5% 提升到 99.2%。搭建了菠蘿基因組信息數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫提供當前可獲取的所有菠蘿基因組序列和注釋信息。用戶可以直接瀏覽查看這些資源，進行基因查找，序列比對，ID映射和轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)下載等操作。此外，通過比較基因組分析和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，篩選鑒定了一個菠蘿葉色調(diào)控基因。

 

　　相關(guān)研究成果以“The Pineapple Reference Genome: Telomere-to-Telomere Assembly, Manually Curated Annotation, and Comparative Analysis”為題發(fā)表于《Journal of Integrative Plant Biology》。馮筠庭副研究員、張偉博士、陳程杰副研究員為論文共同第一作者，中國熱科院品資所欒愛萍副研究員和賀軍虎研究員為論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院基本科研業(yè)務(wù)費專項資金、海南省自然科學基金的資助。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1111/jipb.13748。