Гигантский диплоидный геном бобов раскрывает вариабельность глобально значимой белковой культуры
The giant diploid faba genome unlocks variation in a global protein crop
2023-03-08
SCID: 54.1/wsebg3ma
Discuss with AI
хромосомная сборкагеном бобов садовыхполногеномный ассоциативный анализретротранспозонытаргетированный генотипирующий анализ
Figures from the paper
Abstract (AI)
Увеличение доли локально производимого растительного белка в рационах, в настоящее время богатых мясом, может существенно сократить выбросы парниковых газов и утрату биоразнообразия. Однако производство растительного белка сдерживается отсутствием бобовой культуры прохладного сезона, эквивалентной сое по агрономической ценности. Бобы (Vicia faba L.) обладают высоким потенциалом урожайности и хорошо подходят для выращивания в регионах с умеренным климатом, однако геномные ресурсы для этой культуры ограничены. Здесь мы представляем высококачественную сборку генома бобов на хромосомном уровне и показываем, что его размер достиг огромных 13 Гб вследствие дисбаланса между скоростями амплификации и элиминации ретротранспозонов и сателлитных повторов. Гены и события рекомбинации равномерно распределены по хромосомам, а генная часть генома отличается удивительной компактностью с учётом его размера, хотя для неё характерна значительная вариабельность числа копий, обусловленная тандемной дупликацией. Демонстрируя практическое применение последовательности генома, мы разработали таргетный анализ для генотипирования и использовали полногеномный анализ ассоциаций высокого разрешения, чтобы исследовать генетическую основу размера семян и окраски рубчика. Представленные ресурсы формируют платформу для геномной селекции бобов и позволяют селекционерам и генетикам ускорить совершенствование устойчивого производства белка в агроэкологических зонах Средиземноморья, субтропиков и северных регионов умеренного климата.
Key Findings
1
Высококачественная сборка генома бобов кормовых на уровне хромосом показала, что его размер исключительно велик и составляет 13 Гб.
2
С помощью целевого генотипирования и полногеномного ассоциативного анализа высокого разрешения выявлены генетические основы размера семян и окраски рубчика.
3
Гены и события рекомбинации равномерно распределены по хромосомам, тогда как тандемные дупликации обусловливают значительную вариабельность числа копий генов.
4
Геном расширился вследствие дисбаланса между скоростями амплификации и элиминации ретротранспозонов и сателлитных повторов.
5
Представленные геномные ресурсы создают платформу для селекции, ускоряющей устойчивое производство белка бобов кормовых в различных умеренных и субтропических регионах.
Research Object
Геном конских бобов (Vicia faba L.) и его генетическое разнообразие
Research Subject
Расширение и организация генома, динамика повторяющихся элементов, вариация числа копий и генетическая основа размера семян и окраски рубчика
Publication Details
Publication Date
2023-03-08
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest