第一作者:崔冰(山东师范大学),刘冉冉(聊城大学),喻琼(南京林业大学),
郭建荣(山东师范大学),杜希华(山东师范大学)
通讯作者:
贾桂芳
(北京大学),
宋杰
(山东师范大学)
原文链接:https://doi.org/10.1111/mec.17457
关键词:比较基因组分析,基因组进化,盐生植物,耐盐性,盐地碱蓬
盐生植物是能够在盐碱地生长的一种独特植物,其进化出完善的策略避免高盐度造成的伤害。
盐地碱蓬
Suaeda salsa
(L.) Pall.是一种苋科肉质化盐生植物,分布于欧洲和亚洲盐碱地区,具有很强抗盐性(生长最适NaCl浓度约200 mM),可作为研究植物耐盐机制的理想模式植物,而且具有很高的食用、药用和饲用价值。
近日,生态学及进化生物学知名期刊Molecular Ecology在线发表了山东师范大学生命科学学院宋杰教授团队和北京大学化学与分子工程学院,北京大学合成与功能生物分子中心贾桂芳教授团队合作的题为“Combined genome and transcriptome provides insight into the genetic evolution of an edible halophyte
Suaeda salsa
adaptation to high salinity”的研究论文。该研究通过基因组结合转录组分析解释盐地碱蓬适应高盐生境的进化机制,为揭示植物抗盐机制以及培育耐盐作物新品种提供思路和方向。
图1. 盐地碱蓬的形态特征、基因组注释及转座子特征
盐地碱蓬基因组组装
本研究通过对盐地碱蓬(2n=18)的基因组进行
de novo
测序,获得了染色体水平基因组,大小为447.98 Mb,(Contig N50 = 1.36 Mb,Scaffold N50 = 47.19 Mb),其中423.68 Mb(96.82%)基因组序列Scaffolds挂载到9条染色体上。对基因组注释获得27927个基因,以及这些基因的CDS区、全长序列、内含子序列进行了注释和识别。盐地碱蓬基因组中重复序列占据了58.03%,其中长末端重复反转录转座子(LTR-RTs)所占的比例最大,为46.53%。
图2. 盐地碱蓬NHX基因家族成员的鉴定
盐地碱蓬抗盐机制
进一步分析发现,与根系拒Na
+
相关的
HKT1
和
SOS
,与
凯氏带形成相关的