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生物研究中心首次成功破译木棉基因组

日期:2018-06-01|来源:

木棉具有重要的文化和经济价值。因木棉花大而美,树姿巍峨,被我国广州市选为市花,攀枝花市的名称也来源于此。除花朵美丽外,这种树高可达40米的树木还有许多用途,蒴果内的木棉纤维被誉为“植物软黄金”,是目前天然纤维中较细、较轻、中空度较高、较保暖的纤维材料,可用于填充枕头和床垫,干花常用于泡茶或煮汤,是南亚、东南亚原住民纤维、食物和木材的来源。


云南高原生物资源保护与利用研究中心在唐利洲教授带领下,联合西南林业大学等单位,结合PacBioBioNano基因组测序手段,对中国标志性树种-木棉(Bombax ceibaL.)进行了基因组测序和组装。木棉基因组高杂合高重复,在组装中存在很大的困难。项目组利用三代测序技术的长读长特点,克服了这些困难,获得了高质量的木棉基因组。最终组装的基因组大小为895MbpContig N50=1.0MbScaffoldN50=2.06M。基因组组装完整性很好,BUSCO评分达到94.4%。基因家族聚类分析发现木棉中的37,736个基因分属于16,586个不同的基因家族,其中有906个基因是木棉所特有的。基于172个单拷贝的同源基因构建系统发育树,发现木棉与木本棉的的分化大约发生在2060万年前,同时也证明了木棉科与锦葵科亲缘关系相近的假说。


木棉基因组的破译,为理解木棉对干热河谷这一极端生境的适应机制和木棉优良性状基因的挖掘奠定了基础。基于基因组数据,可以更加科学地开展木棉种质资源的开发利用,未来研究中心将继续开展木棉基因组应用研究,进一步探索木棉生态适应机制,继续推进木棉品种选育和遗传改良。

该研究成果以“De novo genome assemblyof the red silk cotton tree (Bombax ceiba)”为题在线发表在国际知名期刊《GigaScience》上(IF2016=6.87;位列综合性期刊全球第六),高永博士、王海波博士和刘潮博士为本论文的共同第一作者,唐利洲教授、田斌副教授为通讯作者。

研究得到了国家自然科学基金(31460561317601033146017931660680)和云南省科技厅应用基础研究基金(2017FD145)的支持。

GaoY, Wang H, Liu C, Chu H, Dai D, Song S, Yu L, Han L, Fu Y, Tian B* and Tang L*.De novo genome assembly of the redsilk cotton tree (Bombax ceiba).GigaScience, 2018, doi: 10.1093/gigascience/giy051.

文章链接:https://academic.oup.com/gigascience/advance-article/doi/10.1093/gigascience/giy051/4994837?guestAccessKey=be22f738-6005-4c7e-87ed-63d8278373fe


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