Ensamblaje, anotación y análisis comparativo de 26 diferentes genomas de maíz

Área de la Ciencia:

• Genómica de las plantas
• Genética del maíz
• Genómica de las poblaciones

Sus antecedentes:

• La población de cartografía de asociación anidada de maíz (NAM, por sus siglas en inglés) es crucial para los estudios genéticos.
• Comprender la diversidad genética dentro de las líneas fundadoras es esencial para el descubrimiento de rasgos.

Objetivo del estudio:

• Proporcionar recursos genómicos completos para las 26 líneas fundadoras consanguíneas de la población de maíz NAM.
• Caracterizar la estructura del genoma, el contenido genético y la variación epigenética en estas diversas líneas.
• Evaluar el impacto de la variación estructural y la metilación en la variación fenotípica y el mapeo cuantitativo de los rasgos.

Principales métodos:

• Ensamblaje del genoma de novo
• Secuenciación del transcriptoma
• Anotación del genoma
• Secuenciación del metiloma
• Genómica comparada

Principales resultados:

• Se han generado ensamblajes de genomas y anotaciones de alta calidad para 26 líneas de maíz endogámicas diversas.
• Identificó un pan-genoma de más de 103.000 genes, con una variación significativa entre los genotipos.
• Reveló la fraccionamiento en curso del genoma del antiguo pasado tetraploide del maíz y la variación detallada en los centrómeros.
• Demostró que la combinación de variaciones estructurales con polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) mejora el mapeo cuantitativo de rasgos.
• Variación documentada de la metilación del ADN, identificando regiones no metiladas enriquecidas con elementos cis-reguladores que influyen en la variación fenotípica.

Conclusiones:

• Los recursos genómicos acelerarán la investigación genética y la cría de maíz.
• La evolución del genoma del maíz se caracteriza por una fraccionamiento continuo y una variación estructural sustancial.
• Los patrones de metilación del ADN son una fuente de variación fenotípica y complejidad reguladora en el maíz.