近日,中国热科院品资所花卉中心三角梅团队,联合中国农业科学院深圳农业基因组研究所、澳大利亚Murdoch大学、海南大湖桥园林、海南大信园林等多家单位,解析了光叶三角梅(Bougainvillea glabra)的单倍型全基因组序列,也是叶子花属内首个发布的代表性物种高质量单倍型基因组。
三角梅是紫茉莉科叶子花属多年生爬藤、灌木、乔木植物,原产于南美热带和亚热带地区。三角梅苞片花色艳丽、色彩丰富、可全年开花,且对病虫害、高温、强光、干旱、盐碱、机械创伤、土壤瘠薄和工业污染等多种胁迫,表现出很强的抗性。由于其突出的观赏价值和较低的维护需求,作为园艺植物在世界各地广泛种植,是我国近30个城市的市花,也是海南省的省花。我国是世界最大的三角梅生产基地景观应用市场,年产值近80亿元。
叶子花属内的植物学分类经过多次修订,目前较多接受包括11至18物种,其中光叶三角梅(B. glabra Choisy)因环境适应性强、长势强健、多季开花、以及易于授粉结实等特性,在园艺栽培和育种研究中被广泛应用。具有光叶三角梅血缘的衍生品种在现有园艺品种中占据绝大部分。
光叶三角梅(Bougainvillea glabra)基因组的结构特征概况
在这项研究中,基于二代、PacBio and Hi-C组合测序策略,完成了基因组单倍型解析和染色体水平高质量组装。两个单倍型基因组大小分别为2.856 Gbp和2.889 Gbp,N50为165 Mbp和167 Mbp,均锚定在17条染色体上,锚定率分别为97.07%和97.55%。BUSCO组装评估都显示出96%的高分。总计分别预测出33,613和33,067个基因,注释了占80.19%和79.89%左右的重复序列,其中LTR元件最为丰富,均约占总基因组的60%。单倍型之间同源区总比率分别为47.96%和49.85%,并且发现了许多倒位,分别占总基因组大小的23.3%和23.28%,表现出单倍型之间的巨大差异。该项成果提供了重要的生物数据资源,为三角梅的物种进化研究、重要性状的遗传解析以及分子育种奠定了基础。
相关研究成果以“Chromosome-level and haplotype-resolved genome assembly of Bougainvillea glabra.”为题发表于《Scientific Data》。中国热科院品资所联培博士生兰岚同学、李海燕博士为论文共同第一作者;中国农业科学院深圳农业基因组研究所的武志强研究员、中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所的牛俊海研究员,为共同通讯作者。本研究得到了热带作物生物育种全国重点实验室专项、中央级公益性科研院所基本科研业务费等项目资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41597-024-04333-6