2021年是百邁客成立的第12周年
這一年
百邁客見證了31項denovo研究的開花結(jié)果
年度影響因子突破320+
其中
共同作者15余篇
共同一作4余篇
這一年
百邁客坐擁10余臺主流三代測序平臺
全模式-高通量
助力denovo新起航
2022年伊始，已傳來兩項研究分別見刊Nature Genetics與Molecular Plant的喜訊，分別是華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院牽頭，聯(lián)合相關(guān)單位完成的荔枝基因組研究論文“Two divergent haplotypes from a highly heterozygous lychee genome suggest independent domestication events for early and late-maturing cultivars”見刊于Nature Genetics；以及東北師范大學(xué)劉寶教授牽頭完成5個山羊草屬基因組“Genome sequences of the five Sitopsis species of Aegilops and the origin of polyploid wheat B-subgenome”見刊于Molecular Plant。后續(xù)小編也會奉上相關(guān)的文獻解讀以餮讀者~
那么，接下來我們一起來看看，2021年百邁客都合作發(fā)表了哪些優(yōu)秀的文章
植物類-多組學(xué)百花齊放
合作單位：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
發(fā)表期刊：Nature Genetics
影響因子：38.331
本研究對我國栽培的優(yōu)良品種威寧黑麥進行了基因組測序，基因組組裝大小為7.74 Gb，其中93.67%被掛載到7條染色體上，重復(fù)序列占總基因組的90.31%。并基于高質(zhì)量基因組揭示了全基因組基因復(fù)制及其對淀粉生物合成基因的影響，解析了復(fù)雜儲存蛋白基因座位點、早抽穗性狀的基因表達(dá)特征以及黑麥中與馴化相關(guān)的染色體區(qū)域和基因座。本次研究結(jié)果對黑麥的基因組特性及其農(nóng)藝性狀調(diào)控基因有了新的認(rèn)識，獲得了對進一步研究黑麥馴化遺傳基礎(chǔ)可能有用的染色體區(qū)域和基因座。威寧黑麥基因組組裝對于破解黑麥基因組生物學(xué)，深化比較谷類基因組學(xué)研究，加速黑麥及相關(guān)谷類作物的遺傳改良具有重要價值。
合作單位：中國科學(xué)院昆明植物研究所
發(fā)表期刊：National Science Review
影響因子：17.273
以中國古老月季‘無刺光葉薔薇’（R. wichuraiana‘Basye’s Thornless’，BT）和‘月月粉’（R. chinensis‘Old Blush’，OB）及其雜交F1和回交BC1F1世代遺傳群體等為試材，團隊構(gòu)建了二倍體BT染色體水平高量參考基因組。該基因組大小約為530.6 Mb；遺傳圖比對、BUSCO分析、二代reads回貼、與單倍體OB基因組比較、單堿基水平正確率分析和LTR組裝指數(shù)（LAI=20.03）等方法均確認(rèn)了BT基因組的高準(zhǔn)確性。綜合利用比較基因組學(xué)、分子遺傳學(xué)和演化生物學(xué)等方法手段解析了月季皮刺遺傳調(diào)控機制，系統(tǒng)研究了無刺BT和有刺OB間的重要遺傳分化，探究了月季皮刺遺傳調(diào)控機制，揭示了基因表達(dá)變異可能是皮刺表型分化的基礎(chǔ)，提出了皮刺發(fā)育早期的生理學(xué)功能假設(shè)，構(gòu)建了重要遺傳和基因組資源。
合作單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
發(fā)表期刊：Advanced Science
影響因子：16.801
研究團隊將栽培黃瓜（Cucumis sativus L., 2n=14）與野生酸黃瓜（C. hystrix Chakr., 2n=24）進行種間雜交，通過胚胎拯救和染色體加倍，創(chuàng)造了甜瓜屬人工異源四倍體新物種“金瓜”。本研究利用PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina等技術(shù)完成了“金瓜”的染色體水平基因組組裝，共組裝獲得530.8 Mb基因組（contig N50=6.5 Mb）將組裝的基因組序列掛載至19條假染色體上，并對其亞基因組進行了√確區(qū)分。揭示并初步闡明了在異源多倍化物種形成三個階段中，種間雜交的作用顯著，以及亞基因組優(yōu)勢形成機制。金瓜不僅表現(xiàn)出明顯的雜種優(yōu)勢，同時還具有很強的環(huán)境適應(yīng)性，是利用多倍體化開發(fā)作物新品種的真實范例。本研究對于加強植物多倍化研究及作物育種利用具有重要意義。
合作單位：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
發(fā)表期刊：Molecular Biology And Evolution
影響因子：16.242
本次研究首次利用Nanopore測序技術(shù)組裝了圓葉棉（K2）基因組，組裝大小為2.44Gb(contigN50 = 5.33 Mb)；并提升了亞洲棉（A2）和雷蒙德氏棉（D5）的基因組，組裝大小分別為1.62 Gb (contigN50 = 11.69 Mb)和0.75 Gb(contigN50 =17.04 Mb)。Hi-C掛載率均超過99%，BUSCO結(jié)果分別為 92.5%, 93.9%,及95.4%。眾多指標(biāo)表明，本次組裝的三個二倍體棉花品種基因組為參考級基因組水平。并通過比較基因組、Hi-C互作等分析，解析了轉(zhuǎn)座子活動驅(qū)動的基因組大小進化特征，從轉(zhuǎn)座子擴增和染色質(zhì)空間結(jié)構(gòu)角度為棉花物種進化提供新的見解，為植物中轉(zhuǎn)座子活動介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控進化研究提供參考。
合作單位：中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心
發(fā)表期刊：Nature Communications
影響因子：14.912
本研究通過Nanopore結(jié)合Hi-C技術(shù)組裝了2074.80 Mb芒草（南荻）基因組，ContigN50=1.71 Mb，并將94.30%的序列掛載至19條染色體上。通過BAC文庫、共線性評估、LAI評估、BUSCO評估、二代數(shù)據(jù)回比、轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)回比評估，結(jié)果均顯示本次構(gòu)建了一個具有高連續(xù)性的高質(zhì)量基因組。利用著絲粒衛(wèi)星重復(fù)序列，確認(rèn)了南荻的異源四倍體起源。并通過共線性與WGD等分析發(fā)現(xiàn)南荻基因組中的串聯(lián)重復(fù)基因與應(yīng)對逆境脅迫和細(xì)胞壁合成功能均相關(guān)，相關(guān)基因的重復(fù)可能在C4光合作用中起作用，并有助于芒草C4的低溫光合作用。這些研究為更好地開展水稻等植物的環(huán)境適應(yīng)性研究和探索植物多年生的遺傳機制提供了參考。
合作單位：四川大學(xué)
發(fā)表期刊：Nature Communications
影響因子：14.912
本研究通過PacBio和HiC技術(shù)組裝注釋了高質(zhì)量染色體級別的喜樹基因組，最終組裝大小414.95 Mb，contigN50=1.47 Mb。比較基因組等研究發(fā)現(xiàn)，喜樹堿經(jīng)歷了一個獨立的全基因組復(fù)制，從中衍生出的許多基因與喜樹堿的生物合成有關(guān)。LAMT基因的功能分化和兩個SLAS基因的正向進化都對喜樹堿在喜樹中的生物合成有很大貢獻。該研究揭示了喜樹中喜樹堿生物合成通路可能的分子進化機制，發(fā)現(xiàn)高質(zhì)量基因組組裝在識別新次級代謝物進化起源中的遺傳變化具有十分關(guān)鍵的作用。
合作單位：中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究所
發(fā)表期刊：Molecular Plant
影響因子：13.162
本研究首先通過PacBio平臺構(gòu)建嵌合版木薯基因組，ContigN50=1.1 Mb，并經(jīng)過BUSCO評估、LAI評估、高密度遺傳圖譜等多種評估方式，表明了本次構(gòu)建了一個參考級的高質(zhì)量基因組。并基于具有“冗余”特征的基因組，進一步結(jié)合Hi-C互作信號，將二倍體兩套的基因組進行拆分，最終獲得具有18對同源染色體的雙單倍型基因組。前期研究結(jié)合本次同源對基因組的差異比較，進一步說明了同源染色體之間不同遺傳位點的組合對生物表型有重要影響。本研究深化了對木薯雙等位基因變異遺傳基礎(chǔ)的理解，有助于探索雙等位基因的分化和表達(dá)優(yōu)勢及其潛在的進化驅(qū)動力，為木薯改良的戰(zhàn)略性開發(fā)提供了可能。這些基因組資源將為創(chuàng)新木薯和其他高雜合作物的育種策略提供新的見解。
合作單位：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
發(fā)表期刊：Molecular Plant
影響因子：13.162
本研究通過PacBio技術(shù)組裝完成511.6 Mb泡桐基因組，contigN50=852.4 Kb；并通過Hi-C技術(shù)將93.2%序列錨定至20條假染色體上，多種評估結(jié)果表明本次構(gòu)建了高質(zhì)量染色體水平的白花泡桐基因組。研究進一步基于白花泡桐及其叢枝植原體基因組測序和進化分析，揭示了C3光合作用與景天酸代謝相結(jié)合提高光合效率的方式，是白花泡桐快速生長的關(guān)鍵因素。并通過WGCNA、轉(zhuǎn)基因、酵母雙雜交、雙分子熒光互補和免疫共沉淀等方式，闡明了泡桐叢枝植原體效應(yīng)因子PaWB-SAP54介導(dǎo)的PfSPLa泛素化引起了泡桐叢枝病的形成。該研究為加速泡桐的分子育種、品種改良及進一步闡明泡桐叢枝病發(fā)生分子機制奠定了堅實基礎(chǔ)。
動物類-物種進化深度剖析
合作單位：中國科學(xué)院南海海洋研究所
發(fā)表期刊：Nature Ecology & Evolution
影響因子：15.462
本研究基于PacBio平臺組裝了被測序的頭足類動物中基因組*小的物種-鸚鵡螺基因組，其組裝大小為730.58 Mb，contigN50=1.1Mb，BUSCO評估為91.31%。通過鸚鵡螺基因組測序和進化分析，揭示了針孔眼形成和生物礦化的演變規(guī)律，并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、基因家族及系統(tǒng)發(fā)育等分析對針孔眼、殼形成機制進行了深入剖析。研究表明Hox簇完整性的破壞可能與軟體動物譜系中外殼的進化丟失有關(guān)。鸚鵡螺基因組中晶狀體發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子NRL/Maf的缺失和晶狀體形成蛋白的基因家族收縮，共同促進了鸚鵡螺針孔眼的形成。相關(guān)的研究成果對鸚鵡螺的生物學(xué)研究、遺傳資源保護以及頭足動物的適應(yīng)性演化都將發(fā)揮重要的推動作用。
合作單位：中國科學(xué)院南海海洋研究所
發(fā)表期刊：Nature Communications
影響因子：14.912
本研究利用PacBio和Hi-C技術(shù)重新組裝了雄性直立海馬的基因組，其組裝大小為420.66 Mb，contig N50=15.5Mb。并通過包含21個不同海馬種的358個海馬標(biāo)本重測序與進化關(guān)系分析，研究了海馬在世界范圍內(nèi)的分布和生物地理格局。研究發(fā)現(xiàn)海馬在晚漸新世進化，展示了其隨后的全球定居路線，并表示這種特征與洋流動態(tài)變化和古時期的海道開口有關(guān)。此外，反復(fù)出現(xiàn)的“骨刺”適應(yīng)性表型的遺傳基礎(chǔ)與一個關(guān)鍵發(fā)育基因的獨立替代有關(guān)。因此，分析表明，通過洋流漂流可以彌補分散性差的缺陷，并且快速適應(yīng)有利于海馬開拓新的棲息地。
合作單位：中國科學(xué)院南海海洋研究所
發(fā)表期刊：Science Advances
影響因子：14.132
本研究完成雌雄性海龍基因組的破譯，草海龍最終組裝大小為 ~659 Mb（♂）與 ~663 Mb（♀）, contig N50分別為10.0 Mb與12.1 Mb。綠海龍分別組裝~637 Mb（♂）與~648 Mb（♀），contig N50分別為18.0Mb與21.0 Mb。通過系統(tǒng)發(fā)育分析，明確草海龍與綠海龍在系統(tǒng)發(fā)育地位上屬于海龍亞科（Syngnathinae）的姊妹群，并于27.3 百萬年前左右發(fā)生分化。進一步通過結(jié)合重測序分析、轉(zhuǎn)錄分析、比較基因組分析等研究揭示了草海龍適應(yīng)性進化產(chǎn)物附葉的快速愈合和再生能力相關(guān)基因，以及海龍科物種性別決定基因的產(chǎn)生和演化歷程，為海洋魚類的環(huán)境適應(yīng)性進化研究提供了重要理論依據(jù)。
還有更多非常優(yōu)秀的項目案例，由于篇幅有限，小編這里就不一一列舉~
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百邁客2021年動植物基因組成功案例列表
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