我院夏法刚团队和山东农业大学杨龙团队在叶下珠科中多倍体植物形成的研究中取得新进展

信息员:发布时间:2024-01-18浏览次数:10

        近日,滚球夏法刚、王衍坤老师与山东农业大学杨龙教授团队在国际期刊International Journal of Molecular Sciences上发表了题为Polyploid Genome Assembly Provides Insights into Morphological Development and Ascorbic Acid Accumulation of Sauropus androgynus的研究文章。该研究对树仔菜 (Sauropus androgynus) 进行了全基因组测序,解析了该异源多倍体的形成过程,并对其形态学发育和抗坏血酸的积累机制提供了见解。

1 树仔菜基因组基本特征

树仔菜 (Sauropus androgynus) (2n = 4x = 52) 是叶下珠科 (Phyllanthaceae) 的一种多年生灌木,是南亚和东南亚地区最受欢迎的叶菜类蔬菜之一,具有丰富的营养和药用价值。本研究首先对树仔菜的基因组特征做了鉴定和分析,确定了2n = 52条染色体、1.5G左右的基因组大小以及异源四倍体特征 (图1)。

2 树仔菜基因组组装特征

研究团队利用Illumina、PacBio和Hi-C测序对树仔菜进行了全基因组测序,组装得到1.55Gb的基因组,包含26条假染色体 (图2)。系统发育分析表明,叶下珠科的Phyllanthus和Sauropus两个属在29.67 Mya出现分化 (图3)。Ks分析与共线性分析显示树仔菜在约20.51Mya发生多倍化事件,并于132.95 Mya共享 γ 事件。基因功能分析表明,与韧皮部发育、木质素合成和光合作用相关途径的基因扩张,可能导致了叶下珠科内不同倍性的物种间的形态差异。此外,树仔菜的抗坏血酸含量高是由于L-半乳糖途径和再生途径相关基因的高表达所致。本研究为树仔菜提供了重要的基因组资源,有助于阐明叶下珠科物种的复杂倍性。

3 比较基因组学与转录组学分析

山东农业大学植物保护学院杨龙教授、华南农业大学李方平博士为该论文的通讯作者,滚球体育·(中国)股份有限公司夏法刚博士、山东农业大学植物保护学院李斌硕士为论文第一作者。本研究得到了五指山市科技和工业信息化局重点项目 (WZSKJXM202002) 和山东省现代农业产业技术体系创新团队项目 (SDAIT-25-01) 的资助。