开花和花型形成的基因组学见解：茶花基因表达的区域重复和季节性模式,BMC Biology
开花和花型形成的基因组学见解：茶花基因表达的区域重复和季节性模式
BMC Biology ( IF 4.5 ) Pub Date : 2024-02-27 , DOI: 10.1186/s12915-024-01851-y
Zhikang Hu 1, 2, 3 , Zhengqi Fan 1, 3 , Sijia Li 1, 2, 3 , Minyan Wang 1, 3 , Mingchuan Huang 1, 4 , Xianjin Ma 1, 3 , Weixin Liu 1, 3 , Yupeng Wang 2 , Yifan Yu 1, 2, 3 , Yaxuan Li 1, 2, 3 , Yingkun Sun 4 , Xinlei Li 1, 3 , Jiyuan Li 1, 3 , Hengfu Yin 1, 3
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观赏性状的形成和驯化受到审美价值观念、文化传统等多方面的影响。山茶花因其丰富的观赏性状而在世界各地得到广泛的观赏和驯化。观赏山茶花资源丰富，包括山茶花属的不同芽变种。以及特异性间和特异性内杂交。尽管对观赏性状的形成进行了研究，但仍然缺乏对其遗传学和基因组学的基本了解。在此，我们结合多种DNA测序技术报道了粳稻染色体水平的参考基因组，并通过对98个粳稻和浙江粳稻种间杂种F1进行测序，获得了4255个标记的高密度遗传连锁图谱。我们在 C. japonica 中发现了两个全基因组重复事件：一个是共享的古代 γ 事件，另一个被揭示为山茶属特有的。基于微观共线性分析，我们发现8号染色体存在大规模片段复制，导致AGAMOUS基因座的两个拷贝，这可能在花形的驯化中发挥关键作用。为了探索季节性开花的调控机制，我们分析了粳稻和杜鹃花的全年基因表达模式，杜鹃花是连续开花的姐妹植物，已广泛用于杂交育种。通过基因共表达网络和年度基因表达模式的比较分析，我们发现杜鹃花中一些季节性生长和发育的重要调节因子（包括光周期途径的 GIGANTEA 和 CONSTANS）的年度表达节律已被破坏。 此外，我们还发现 FLOWERING LOCUS T 的独特表达模式可能与开花和开花的季节性活动相关。我们证明了 GIGANTEA、CONSTANS 和 FLOWERING LOCUS T 涉及的调控模块对于实现季节性至关重要。通过观赏茶花的基因组和比较基因组学特征，我们提出染色体片段的重复以及基因表达模式的建立在观赏性状（例如花形、开花时间）的形成中发挥了关键作用。这项工作为理解观赏性状的分子基础提供了一个有价值的基因组平台。
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更新日期：2024-02-27
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