首例酢浆草属染色体级单倍型解析基因组发布:揭示Oxalis articulata生态适应与入侵机制的遗传基础

【字体: 时间:2025年05月24日 来源:Scientific Data 5.8

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  为解决酢浆草属基因组资源匮乏问题,南京林业大学团队联合多家机构利用PacBio HiFi长读长和Hi-C技术,首次完成Oxalis articulata染色体级单倍型解析基因组组装。该研究获得两个单倍型(377.04 Mb和342.70 Mb),预测基因36,063/38,292个,注释率>93%,填补了该属高精度基因组空白,为生态适应性与入侵机制研究提供关键资源。

  

酢浆草属植物以其强大的环境适应能力和入侵性闻名全球,其中粉花酢浆草(Oxalis articulata)更因富含抗氧化和抗菌成分备受关注。然而,其快速克隆繁殖和顽固的根茎系统使其成为生态管理难题,而基因组资源的缺失严重阻碍了对其适应性机制的解析。尽管已有部分质体基因组数据,但染色体级参考基因组的空白限制了比较基因组学和功能研究的开展。

南京林业大学林木遗传与育种国家重点实验室联合四川大学等团队,在《Scientific Data》发表了首个酢浆草属染色体级单倍型解析基因组。研究采用PacBio HiFi长读长(119.30×覆盖度)结合Hi-C(43.87×)技术,通过hifiasm和YaHS组装,SubPhaser单倍型分型,最终获得两个单倍型(Haplotype A:377.04 Mb,N50=31.13 Mb;Haplotype B:342.70 Mb,N50=47.46 Mb),锚定至14条假染色体。

基因组特征与注释
基因组评估显示BUSCO完整性达99.2%,LAI值24.15-32.51。重复序列占比64.15%(Haplotype A)和60.13%(Haplotype B),以LTR(55.56%)为主。通过整合RNA-seq和Helixer预测,分别注释36,063和38,292个蛋白编码基因,功能注释率>93%,其中eggNOG覆盖94%基因。

单倍型比较与结构变异
SyRI分析揭示两单倍型间存在1,371,602个SNP和160个InDel,Chr5上发现15 Mb大片段倒位和易位。Hi-C互作矩阵验证了组装准确性,JCVI共线性分析显示整体保守但存在局部重排。

研究意义
该基因组为解析酢浆草属的生态适应性(如根茎克隆繁殖)、次生代谢(抗氧化成分合成)及入侵机制提供了分子基础。首次报道的染色体级组装填补了Oxalidaceae科基因组空白,助力后续比较进化研究和功能基因挖掘。数据已存储于NGDC(PRJCA036235)和NCBI(JBLZXC/D000000000),为全球研究者开放共享。

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