科研成果

我所发布尖叶木樨榄高质量基因组图谱

发布时间:2022-05-24点击率:294


油橄榄(Olea europaea L.)是地中海盆地最具标志性的木本油料树种。20世纪60年代,在周恩来总理的倡导和关心下,我国开启了大规模引种栽培油橄榄的试验示范。油橄榄原产地地中海流域,属冬雨型气候,夏季炎热干燥,而我国油橄榄栽培的亚热带地区,则属夏雨型气候,夏季闷热多雨,日照不足,导致栽培的油橄榄病害比较严重,已成为影响我国油橄榄产业健康发展的重要障碍因素。尖叶木樨榄(Olea europaea L. subsp. cuspidata)是油橄榄分布于我国云南怒江地区的一个天然亚种,与地中海特有亚种subsp. europaea相比,果实小,含油量低,但具有优良的抗病性,特别是对我国亚热带地区气候和酸性土壤的适应性显著优于原变种。因此,尖叶木樨榄是开展油橄榄人工杂交育种的优良亲本材料,对研究油橄榄物种的起源进化、油脂合成和抗性机制也具有重要价值。


1 我国尖叶木樨榄野生状态

近日,Frontiers in Plant Science在线发表我院林业所题为“High-quality genome assembly of Olea europaea subsp. cuspidata provides insights into its resistance to fungal diseases in the summer rain belt in East Asia”的研究论文。研究结合PacBio HiFi测序和Hi-C技术组装了一个大小为1.38Gb高质量的尖叶木樨榄基因组,并将其锚定在23条假染色体上。BUSCO评估基因组组装的完整性达到96.6%,Contig N50为14.72 Mb,Scaffold N50为52.68 Mb,与已发表的油橄榄基因组相比,显著提升了基因组组装质量。


全基因组Hi-C相互作用热图和基因组图谱。(asubsp. cuspidata基因组的23条染色体之间的Hi-C相互作用热图。(bCircos圈图;从外到内分别代表:染色体、基因密度、GC含量、重复序列含量、SNP密度和基因共线性。

在基因组组装基础上,该研究通过对豆果(Olea europaea L. subsp. europaea cv. ‘Arbequina’)和阿尔波萨娜(Olea europaea L. subsp. europaea cv. Arbosana)两个油橄榄品种的感病和健康叶片转录组分析,发现引起油橄榄叶斑病的病原菌为Cercospora属真菌,并结合正选择分析鉴定到基因evm.model.Chr16.1133为该病害的感病基因,对植物的抗病过程具有负调控作用,这一发现对开展油橄榄抗性育种具有重大现实意义。


3 感病和健康叶片的叶面特征。a)和(b)分别代表感病叶片和健康叶片的正面和背面。(c)代表subsp. cuspidata健康叶片的正面和背面。


我院林业所硕士生王丽为论文第一作者,张建国研究员和王兆山副研究员为通讯作者,研究工作得到了国家重点研发计划项目课题 (2019YFD1000602) 的资助。

论文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.879822/full