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罗氏454测序参与解开香蕉基因组

作者:中国香蕉资讯网 发表时间:2012-08-13
  由法国研究人员领导的一个国际研究小组测序在《Nature》报道,研究人员利用罗氏454测序仪及其他测序仪组合,完成了Musa acuminata. 二倍体香蕉植物基因组草图,约含有523万个碱基,进一步探索该香蕉品种的进化历史和以及它与其他植物的关系。
Musa种和其亚种间有约7000年的杂交历史,再通过对无籽品种的选择育种,培育出了出了具有M. acuminata 及M. balbisiana两个品种基因组的二倍体、三倍体香蕉种植品种。目前研究人员集中在被称为Pahang的二倍体香蕉品种,它来自于野生M. acuminata和其malaccensis亚种的杂交。而,野生的M. acuminata也是目前占全部香蕉产量二分之一的三倍体香蕉品种Cavendish的基因组组成部分之一。
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利用shotgun测序数据,进行了序列拼接并绘制了基因组草图,涵盖大约90%的Pahang基因组。后续分析预测了36542蛋白质编码基因和235个microRNA。也预测了在基因组中转座子,约占全部基因组中大约一半的序列。
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香蕉基因组中近7700个与其他植物谱系,如拟南芥,椰枣,水稻,高粱等共享的基因集群(gene clusters);同时,也发现了特异性的基因集群,包括转录调控因子,病虫害防御和代谢有关功能。香蕉基因组序列也包含了植物病毒基因组:比如双链DNA病毒香蕉条纹病毒。Pahang染色体分析证实原来对于基因组复制事件的认识,即全基因组复制既发生在Musa种属内和也发生在该开花植物目(Zingiberales)内。
最后,RNA序列数据提供一些伴随香蕉果实成熟过程基因转录变化的信息。众所周知,香蕉果实成熟可以使用植物激素气体乙烯诱导,此次研究发现香蕉催熟时,植物细胞壁相关的基因表达迅速上升,而淀粉酶水平下降。转录组分析也给出了一些关于香蕉防御病虫害的信息,这是种植植物研究领域最为关心的课题之一。
Musa基因组序列的获得,是在这一重要经济作物复杂基因组的一项重大进展,为开启这一经济作物遗传基因改良奠定了基石。
1. The banana (Musa acuminata) genome and the evolution of monocotyledonous plants. D'Hont A. et al. Nature (2012). doi:10.1038/nature11241