染色体水平的榴莲基因组揭示了祖先核型重排现象以及木质素生物合成和抗逆的分子机制

染色体水平的榴莲基因组揭示了祖先核型重排现象以及木质素生物合成和抗逆的分子机制

陕西师范大学和武汉大学的研究团队最近在榴莲基因组研究领域取得了重要突破。他们组装了一个高质量的榴莲参考基因组，并通过与可可基因组的比较分析，揭示了锦葵科植物祖先核型的演化轨迹。研究还发现，约2000万年前的一次全基因组复制事件，对榴莲特有果刺的发育和耐热性产生了重要影响。

图：染色体水平的榴莲基因组以及Ks分析确定榴莲近期的WGT事件

这项研究由陕西师范大学俞嘉宁团队和武汉大学朱玉贤团队合作完成，相关成果发表在《Science China Life Sciences》杂志上。

研究团队组装了一个777.8 Mb的榴莲参考基因组，成功挂载了28条染色体，并注释到了38,728个蛋白编码基因。基于这个高质量的榴莲基因组，研究人员联合可可基因组构建了锦葵科植物的11条祖先核型，并揭示了其在榴莲28条染色体中的重排现象及演化轨迹。

通过比较基因组分析，研究团队发现榴莲大约在17至24个百万年前经历了一次全基因组复制（WGD）事件。这一发现对于理解榴莲特有性状的遗传基础具有重要意义。

进一步的研究表明，与木质素生物合成相关的本丙烷合成通路中的基因，在WGD事件后发生了显著扩张。木质素是植物细胞壁的重要组成部分，对果刺的发育至关重要。这一发现暗示，最近的WGD事件可能促进了这一特定通路的多样化，从而影响了榴莲果刺的形成。

此外，研究还发现HSF家族和HSP家族的基因在榴莲中发生了扩张，这可能增强了榴莲的耐热性。这些发现为理解榴莲的适应性演化提供了新的视角。

这项研究不仅增进了我们对榴莲这一独特植物的理解，也为作物改良和生物技术应用提供了潜在的基因资源。

原文链接：
Upgraded durian genome reveals the role of chromosome reshuffling during ancestral karyotype evolution, lignin biosynthesis regulation, and stress tolerance
https://link.springer.com/article/10.1007/s11427-024-2580-3

期刊：
Science China Life Sciences

DOI：