【動植物研究動态】2022年1-3月收藏的文獻

微信收藏夾中的文獻解讀，隻整理出今年2022年已收藏的部分文獻，之前的太多，不列了。後續計劃每周更一次，自己會看得更認真點，解讀更詳細些。

Nature Genetics | 基因組重建為馬鈴薯育種改良開辟新途徑

​​Chromosome-scale and haplotype-resolved genome assembly of a tetraploid potato cultivar​​

2022年3月3日發表，通訊為馬普植物育種研究所的Korbinian Schneeberger（syri的作者），一作孫賀全、焦文标（華農）。

結合PacBio HiFi reads、Hi-C以及單細胞測序技術擷取并分析的717個花粉細胞（每條染色體隻對應随機組合的兩個拷貝，進而降低複雜性）基因組資訊，進而通過遺傳作圖，實作了3.1Gb的單倍型染色體序列定相（定相精度99.6%），首次重建了四倍體馬鈴薯的單倍型基因組完整圖譜。

~50%基因組具有IBD，38214個基因僅54%存在四種單倍型中，每個基因平均3.2個拷貝。11%的基因具有差異，25%的基因可能收到等位基因特異性DNA甲基化調控。

代碼：​​https://github.com/schneebergerlab/GameteBinning，C++寫的，不懂。​​

Hortic Res | 中國農科院蔬菜花卉所王曉武團隊建立白菜基因組片段導入芥菜的KASP标記追蹤技術

​​Expanding the genetic variation of Brassica juncea by introgression of the Brassica rapa genome​​

現在研究滲入系再也不用像當年跑SSR和Indel标記了，隻是都SNP和KASP了，這個密度是不是有點低？

Bev Plant Res | 湖南茶樹種質的遺傳多樣性、種群結構和核心種質基因分型測序分析

湖南農大劉仲華院士近作，套路之作，新期刊，估計IF不高。

要點檢視：核心茶樹種質建構。

BMC Plant Biology | 小粒咖啡種質資源全基因組重測序解析研究獲進展

​​Whole-genome resequencing of Coffea arabica L. (Rubiaceae) genotypes identify SNP and unravels distinct groups showing a strong geographical pattern​​

對Choche種質庫中的90份咖啡種質材料進行基因組重測序，得到了974萬SNP和134萬InDel；系統發育分析發現聚類方式與種質資源的地理來源高度關聯。發現的SNPs或與咖啡中咖啡因含量、産量、疾病和害蟲等重要農藝性狀的重要基因通路的變異有關，可能是寶貴的新等位基因變異來源，可被用來推進咖啡基因組研究和種質改良。

很簡單的材料和分析。

JGG | 牛泛基因組建構和評估

​​Building a cattle pan-genome using more de novo assemblies​​

12個材料denovo assembly與參考基因組比較，鑒定36Mb non-reference序列。随後驗證了這些序列的準确性（提高二代測序資料比對率和比對品質），來源和功能。

JGG | 中國農業大學水稻研究中心朱作峰團隊解析非洲栽培稻“光身”的分子機制

​​The genetic control of glabrous glume during African rice domestication​​

圖位克隆+功能驗證+克隆基因分子進化。

Hortic Res | 龍眼基因組測序揭示種群演化曆史與果實品質遺傳基礎

​​Genomic insights into longan evolution from a chromosome-level genome assembly and population genomics of longan accessions​​

内容很豐富：龍眼基因組組裝注釋、比較基因組、群體遺傳、GWAS。

Hortic Res | 福建師範大學發表高品質的無患子基因組揭示其群體遺傳進化結構及重要農藝性狀的遺傳基礎

​​Chromosome-scale assembly and population diversity analyses provide insights into the evolution of Sapindus mukorossi​​

内容同以上龍眼研究：龍眼基因組組裝注釋、比較基因組、群體遺傳、GWAS。沒有很好的故事，很難進階十分以上期刊。

PBJ | 南科大生物系翟繼先研究團隊首次釋出包含~45,000個植物公共RNA-seq文庫的線上搜尋平台

​​PPRD: a comprehensive online database for expression analysis of ~45,000 plant public RNA-Seq libraries​​

PPRD資料庫整合了來自GEO、SRA、ENA和DDBJ資料庫中幾乎所有的玉米（19,664）、水稻（11,726）、大豆（4,085）、小麥（5,816）和棉花（3,483）的RNA-seq文庫資源。該工作對所有的文庫資訊進行整理和分類，得到大量的突變體、處理條件以及不同組織和生長發育時期的文庫，除了對所有文庫進行标準分析之外，同時對含有生物學重複的860組突變體文庫和2,575組處理相關的文庫進行了基因差異表達分析。

非常棒的工作：不同來源的公共RNAseq data可以直接比較了。

位址：​​Plant Public RNA-seq Database (PPRD)​​

PBJ | 中科院遺傳發育所許操研究組報道全新的從頭馴化育種方法和經典的雜交育種技術“二合一”快速育種新政策

​​A two-in-one breeding strategy boosts rapid utilization of wild species and elite cultivars​​

野生種與栽培種的結合案例：通過基因編輯技術在番茄栽培種中快速創制雄性不育系，減少雜交所需的人工成本；同時對耐逆性狀優異的野生種進行從頭馴化（多靶點基因組編輯系統同時靶向早期鑒定的番茄開花和株型基因），減少性狀導入的時間成本，二者雜交實作了野生種和栽培種優異性狀整合的“雙減”和種質資源的高效利用，加速了耐逆育種程序。

The Crop Journal | 遼甯省農業科學院鄭文靜團隊提出雜交粳稻品質和産量同步提升的技術政策

​​Analysis of parental genetic diversity and its impact on grain yield and quality of japonica hybrid rice in northern China​​

水稻8K SNP晶片對137份北方雜交粳稻親本進行遺傳多樣性、群體結構和籼稻基因型比例分析。

利用籼粳亞群遺傳距離為依據判斷亞種雜種優勢，提出不同育種目标的材料選擇原則：

若以高産為目标，北方雜交粳稻選育應遵循“粳不籼恢，遠緣雜交”的原則，以典型粳稻不育系與籼性含量高的粳稻恢複系配組，在保證結實率的前提下可盡量擴大親本間遺傳距離（0.8~0.9），這是雜交粳稻籼粳亞種優勢利用的可行途徑

若想在兼顧高産性狀的同時進一步提升稻米的食味品質，宜降低親本間遺傳距離和恢複系的籼性成分，即應遵循“親本間遺傳距離适度、籼粳成分适中、雙親品質均優”（雙适雙優）的原則。

應該對水稻育種有一定的指導作用。

Science Bulletin | 中國農業大學王向峰團隊開發多組學資料關聯分析軟體MODAS挖掘玉米種質資源

​​MODAS: exploring maize germplasm with multi-omics data association studies​​

多組學資料（基因表達eGWAS、代謝物mGWAS、表型GWAS等）在群體水準上的關聯分析與因果推斷。

基本思路是降維——關聯——降維——關聯，最後通過孟德爾随機化MR将關聯關系轉化為因果關系。

軟體位址：​​https://modas-bio.github.io/​​

J. Adv. Res. | 全基因組測序揭示栽培花生遺傳多樣性與産量性狀調控機理

​​Genomic insights into the genetic signatures of selection and seed trait loci in cultivated peanut​​

通過對203份栽培花生群體重測序及基因組關聯分析，建構了四倍體栽培花生的遺傳進化關系及種群曆史，鑒定了花生品種遺傳改良的主要選擇位點，揭示了調控花生産量性狀的關鍵基因及其分子機制。

這個綜合性期刊（Journal of Advanced Research）IF近幾年飛漲到了10以上，但還是中科院二區，有點意思。該文能發主要是因為講了亞群起源與馴化的故事。

Nat Communi | 青島農業大學張忠華團隊基于圖形泛基因組揭示了黃瓜農藝性狀和馴化的遺傳變異

​​Graph-based pan-genome reveals structural and sequence variations related to agronomic traits and domestication in cucumber​​

思路：基于群體親緣進化關系選擇材料——12個黃瓜組裝——大的倒位變異（不同亞群差別）——比較基因組——根據SV序列和斷點資訊與參考基因組建構圖形泛基因組——SV-GWAS（12份材料做GWAS？）——鑒定重要基因的SV——基因舉例（野生—>栽培的馴化與選擇）

J Integr Plant Biol （JIPB） | 黃三文團隊利用多組學（基因組+轉錄組+表觀調控+代謝組）揭示馬鈴薯雜種優勢機理

​​The multi-omics basis of potato heterosis​​

資料很多，部分分析方法值得借鑒，但研究停留在面上的分析和讨論，因為雜種優勢太複雜了。

Mol Plant丨四倍體馬鈴薯基因組分型和泛基因組研究揭示了其複雜的基因組特征

​​Phased, chromosome-scale genome assemblies of tetraploid potato reveals acomplex genome, transcriptome, and predicted proteome landscape underpinning genetic diversity​​

很全面的分析：

6個四倍體馬鈴薯栽培品種的組裝，建構了含有四個單倍型的馬鈴薯分型基因組；共線性和同源性分析反映了四倍體馬鈴薯等位基因的異質性；mRNA-seq分析發現四等位基因中具有4個不同cDNA序列存在較多的優先等位基因表達現象（PAE）；野生馬鈴薯的基因滲入；6個四倍體馬鈴薯建構的泛基因組；研究了馬鈴薯的基礎生物學問題（成熟度、生物堿、表皮顔色、抗病基因），最後說明了有害/功能失調的等位基因及非核心基因是馬鈴薯單倍型局部優先表達的驅動因素。

非一己之力能完成。

The Plant Journal | 紅花臘梅基因組為木蘭類進化和花被片顔色發展的分子機制提供見解

​​The red flower wintersweet genome provides insights into the evolution of magnoliids and the molecular mechanism for tepal color development​​

對一種新的臘梅品種——紅花臘梅的全基因組進行了高品質的測序群組裝，并通過整合基因組、轉錄組和代謝組資料為木蘭類植物的進化和花色發育的分子機制提供了新的認識。

套路：組裝注釋比較基因組；代謝和轉錄組挖掘關鍵代謝物和候選基因；目标基因序列、表達和功能驗證。隻是找通路，找候選分子有點費勁。

Genome Biology | 姚小華/殷恒福團隊組裝全球首個染色體級别高品質油茶基因組

​​The genome of oil-Camellia and population genomics analysis provide insights into seed oil domestication​​

組裝大小2.95 GB，Contig N50為1.002 MB的二倍體油茶，錨定到15條染色體上，錨定率達到91.33%；建構遺傳圖譜并矯正組裝；比較基因組分析（與山茶屬比較）；油脂代謝、脅迫應答、激素生物合成等通路的多個基因受到了顯著的人工選擇；221個代表品種的群體轉錄組測序和關聯分析；篩選出的21個候選基因中，有14個屬于油脂合成和分解代謝通路基因；8個基因和植物激素相關轉錄因子IAA26在長期栽培馴化過程中形成了顯著的單核苷酸多态性和表達水準差異。

基于此，建構油茶油脂性狀早期選擇技術體系（就是MAS）。

林木的組裝還是比較難的。

Science釋出基因組比對革新技術：泛基因組學映射工具Giraffe

​​Pangenomics enables genotyping of known structural variants in 5202 diverse genomes​​

一種泛基因組短讀長映射工具——Giraffe，能夠高效地将單個測序reads映射到包含數千個人類基因組的泛基因組上，其運作速度與VG-MAP等現有标準映射方法相當，且減少了映射偏差。Giraffe可基于短讀長測序資料對SNV、InDel以及SV進行更準确地基因型分析。

基于人開發，植物沒測試。

Nature reviews genetics | 基因組時代如何建構系統發育樹？

​​Phylogenetic tree building in the genomic age​​

建構進化樹的綜述。

其他基因組組裝

​​Genome Biology and Evolution | 約克吉莉草​​

​​Frontiers in Plant Science | 奇迹果​​

​​Plant Journal | 鳳梨’Yugafu’​​

​​BMC Plant Biology | 蒺藜苜蓿'R108'​​