単一分子技術による改良されたトウモロコシ参照ゲノム
Yinping Jiao1, Paul Peluso2, Jinghua Shi3
1Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York 11724, USA.
Nature
|June 13, 2017
まとめ
この研究は,高度に連続し,完全なトウモロコシの参照ゲノムを提示し,複雑な領域の組み立てを改善し,新しい移植可能な要素を特定します. この改良されたゲノム資源は,トウモロコシの遺伝学を理解し,農業の応用を進めるのに役立ちます.
科学分野:
- ゲノミクス
- 植物生物学
- 農業科学
背景:
- 精密な参照ゲノムは 遺伝的多様性を理解し 作物の特性を改善するために不可欠です
- 既存の作物のゲノムは,特に複合的な繰り返し領域で,しばしば断片化され,その有用性を制限しています.
- トウモロコシ (Zea mays) は重要なモデル生物であり,高品質のリファレンスゲノムが必要です.
研究 の 目的:
- トウモロコシの高品質で連続した参照ゲノムを組み立て,注釈する.
- センターメアと遺伝子間の空間を含む複雑なゲノム領域の表現を改善する.
- トウモロコシの遺伝学をより深く理解するために,移植可能な要素と遺伝子アノテーションを特徴付ける.
主な方法:
- 単分子リアルタイムシーケンシング (SMRT) を長時間読み込みに使用した.
- ゲノム全体の構造分析のための高解像度光学マッピングを使用した.
- 統合されたSMRTシーケンシングデータと光学マップで,非常に連続したアセンブリを達成します.
- 他のトウモロコシの線で 比較光学マッピングを行いました
主要な成果:
- 以前のトウモロコシの参照ゲノムと比較して 52倍もの長さを達成しました
- インターゲン領域とセントロメリック配列の組み立てを大幅に改善した.
- トウモロコシ特有の 系統の拡張を明らかにしました
- 更新された遺伝子ノート 11万1千本
- 遺伝子の密度が低い地域やトウモロコシの系統に特有の遺伝子の欠損が検出されました.
結論:
- 新しく組み立てられたトウモロコシの参照ゲノムは,より完全で連続したリソースを提供します.
- この改良されたゲノムは 複合的な繰り返し構造を含む 遺伝的変異の詳細な特徴づけを容易にする.
- この発見は,トウモロコシの遺伝学,育種,持続可能な農業の進歩を支持しています.
