CGM第451期：百合巨大基因组的进化之谜 — 转座子与多倍化的通力合作
百合的巨大基因组是如何形成的？报告以兰州百合基因组讨论转座子扩张与多倍化的合作。
徐素娟
南京农业大学
2023年博士毕业于南京农业大学，现为南京农业大学园艺学院钟山青年研究员。主要从事百合生物信息学与观赏植物远缘杂交生殖障碍机理研究。发表SCI论文16篇，以第一（共一）作者在The Innovation、Journal of Experimental Botany、Horticulture Research等SCI期刊发表论文7篇。
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在 Bilibili 打开完整回放 ↗基因组存储了一个物种的完整遗传信息，是理解其生物学特性和进化历程的关键。自然界中，不同生物的基因组揭示了生命之树上基因组大小的巨大差异，其中一些植物拥有超大的基因组。然而，这些超大基因组的起源和形成机制却不尽相同。
百合（Lilium L.）是单子叶百合目百合科多年生植物，因其极高的观赏、食用与药用价值而备受关注。在本研究中，利用Nanopore、Illumina和Hi-C等测序技术，以及优化的组装、注释方法，最终获得36.68 Gb的兰州百合基因组，这是迄今正式发表的最大的植物基因组。Scaffold N50为2.86 Gb，96.99%的序列被挂载到12条染色体上，注释87,501个蛋白编码基因，其中功能注释比率为89.54%。评估结果显示兰州百合的基因组具有高完整性、准确性和连续性。基于高质量百合基因组揭示了巨型基因组的特征及形成机制，以及超长基因的形成与表达规律，本研究还进一步通过多组学分析阐明了百合鳞茎发育过程中的营养积累及机制。以上研究将有助于挖掘百合丰富的遗传资源，为其分子育种提供重要的遗传资源，标志着百合的分子研究进入新时代，也是植物基因组学的重要突破性研究进展之一。
参考文献
- Xu Sujuan, Chen Runzhou, Zhang Xinqi, Wu Yufeng, Yang Liuyan, Sun Zongyi, Zhu Zhitao, Song Aiping, Wu Ze, Li Ting, Jin Biao, Niu Shihui, Huang Xin-Cheng, Liu Si-Jie, Yang Cheng-Ao, Jia Guixia, He Yanhong, Du Fang, Chen Minmin, Chen Fei, Wang Wenhe, Sun Hongmei, Fu Yongyao, Liao Weibiao, Pei Huaidi, Wu Xuewei, Zheng Sixiang, Xue Jia-Yu, Ning Guogui, Ming Ray, Teng Nianjun. The evolutionary tale of lilies: Giant genomes derived from transposon insertions and polyploidization. The Innovation. 2024;5(6):100726. DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100726
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