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栽培四倍体花生全基因表达图谱的建立为分子育种提供重要参考
日期:2020-04-10 作者:未知 来源: Plant Biotechnology Journal 点击:
     栽培花生(Arachis hypoaea L)是一种主要的豆类和油料种子作物,具有较高的含油量、营养和蛋白质价值,在亚洲和非洲许多发展中国家的营养食品安全方面发挥着重要作用。花生以种子、饲料、加工油和蛋糕等多种用途,有助于改善小农的生活。除了黄曲霉毒素和过敏原对消费者健康造成的某些食品安全问题外,这种作物还面临着一系列生物和非生物胁迫挑战。为了培育出更好的花生品种,有必要对关键的农艺性状有一个清晰的了解,包括气候变化对花生生产力
的影响。
    2020 年 3 月 13 日,Plant Biotechnology Journal 杂志在线发表了印度海得拉巴国际半干旱热带作物研究所题为“Arachis hypogea gene expression atlas (AhGEA) forfastigiata subspecies of cultivated groundnut to accelerate functional and translational genomics applications ”的研究论文,本文报道了栽培四倍体花生亚种全基因表达图谱的建立。还提供了对花生特有的重要性状,如种子发育和结瘤,重力和光形态发生,过敏原和油生物合成机制的更深入的了解。
    不同的时空和发育特异性转录组分析在任何物种基于系统生物学的改良中都起着至关重要的作用。在此背景下,作者报道了世界上栽培最广的花生亚种的基因表达图谱(AhGEA)。基于 RNA 序列数据,在五个关键发育阶段使用 20 种不同的组织进行研究。大约产生 4.8 亿双端测序 reads,然后识别来自早熟、高产、耐旱花生品种 ICGV91114 的 81901 个转录本。此外,57344 个全基因组转录物在不同组织和时期被鉴定为大于 1 FPKM。对全球转录组的深入分析揭示了花生中的复杂调控网络,即向重力和光形态发生、种子发育、过敏原和油脂生物合成。
    重要的是,对种子发育和结瘤的分子基础的见解对翻译基因组学的研究具有巨大的潜力。作者还发现了一组稳定表达的转录物,可以作为花生功能基因组学研究的内部控制。AhGEA 揭示了与过敏原相关的潜在转录物,经适当验证后,可在未来几年内用于开发消费者友好型花生品种。
与大多数动物不同的是,植物的发育是一个连续的过程,新器官在整个生命周期中不断启动和细化。这反映了许多转录调控的基础上,不同的器官系统的发展是不断活跃的植物。为了建立涉及关键组织和生长阶段的全基因组基因表达谱,本研究报道并提供了亚种的全基因组基因表达图谱。这一图谱将作为花生表达基因的基本参考,有助于更好地理解花生生长发育的生物学过程,从而获得丰富的特征和现象。
    综上所述,AhGEA 揭示了栽培花生的各种重要和关键特性,为进一步研究各种重要经济性状的功能基因组学、比较基因组学和翻译基因组学提供了参考。
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