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近日，美国堪萨斯州立大学和中国农业科学院作物科学研究所等单位合作对玉米重要自交系A188的基因组进行了组装。该研究在高质量的基因组组装基础上， 深入解析了玉米愈伤组织的基因表达和DNA甲基化特征，并利用比较基因组方法揭示了基因组结构变异对玉米性状的重要影响。相关研究成果在线发表在《基因组生物学（Genome Biology）》上。玉米自交系A188具有很强的胚性愈伤组织再生能力，常作为优良的转基因受体应用于玉米遗传转化体系中。本研究使用Oxford Nanopore三代测序技术和Bionano单分子光学图谱对A188玉米自交系进行测序组装，并通过两个独立的短序列全基因组测序数据分析，极大地减少了非核DNA在核染色体基因组中的污染，构建了高质量的A188基因组。通过比较A188与玉米B73参考基因组间的结构变异，发现了多个大片段的拷贝数变化和倒序，其中，ccd1基因拷贝数变异引起的基因表达差异和y1基因的表达差导决定了A188与B73种子颜色和胡萝卜素含量的差别。研究人员通过对A188自交系愈伤组织和幼苗组织的比较分析，发现了愈伤组织的DNA甲基化水平处于相对高水平；通过对11种组织样品的RNA-Seq分析发现愈伤组织特异表达的基因包括多个防御基因。这些结果提示愈伤组织细胞通过维持较高水平的DNA甲基化和提升防御水平来减缓组织培养给愈伤组织细胞和其基因组所带来的胁迫压力。此外，A188与自交系B73以及其他玉米骨干自交系相比，A188在多种农艺性状方面均存在显著差异，A188基因组的组装也将推动其应用于其他农艺性状的遗传研究。美国堪萨斯州立大学林桂芳博士、何骋博士和作科所郑军研究员为该论文的共同第一作者，美国堪萨斯州立大学刘三震副教授为论文的通讯作者。美国佛罗里达大学Frank White教授、作科所王国英研究员、刘允军副研究员、密歇根理工大学卫海荣教授、美国爱荷华州立大学Patrick Schnable教授、美国堪萨斯州立大学Sunghun Park教授、伯克利大学创新基因组研究所植物基因组和转化实验室主任Myeong-Je Cho博士等参与了该研究工作。该研究得到了美国国家自然科学基金，美国农业部、中国农科院科技创新工程的资助。https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-021-02396-x本文转载自植物科学最前沿
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