动植物多组学-项目案例-诺禾致源

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动植物多组学

产品介绍

分析思路

项目案例

芥菜：基因组&重测序&转录组（项目文章）

Genomic insights into the origin, domestication and diversification of Brassica juncea

期刊：Nature Genetic
影响因子：38.33
发表时间：2021 年 9 月

研究背景

异源四倍体芥菜是一种重要的农用经济作物，是由两个二倍体植物白菜 Brassica rapa 和黑芥 Brassica nigra 杂交而来。早在公元前 3000 年即被驯化，但进化史较为模糊。研究异源四倍体芥菜的群体结构和基因组分化趋势，鉴定重要农艺性状的显著关联位点有助于促进异源四倍体芥菜的遗传改良

产品类型	研究材料	测序策略	分析结果
基因组	四川黄籽（SY）芥菜	PacBio 93×；Illumina 130×； BioNano 202×；Hi-C 155×	更新后基因组大小：933.5 Mb，其中867.3mb( 约 92.9%)被锚定在染色体上，组装水平提升
群体结构	480 份芥菜（来自 38 个国家）	Illumina X Ten，测序深度 15×	研究数据表明芥菜最可能单一起源于西亚,，涉及三条独立传播路径。并在传播过程中G2 和 G4 有较强的基因渐渗现象，该现象在 B 亚基因组更为明显
GWAS	390 份芥菜	Illumina X Ten，测序深度 15×	鉴定得到多个与芥菜开花时间、种子大小、形态变化等农艺性状相关的显著关联候选基因
转录组	根、茎、叶、花芽、角果（4 个发育时期） Illumina X Ten	Illumina X Ten，测序深度 15×	鉴定得到多个与芥菜开花时间、种子大小、形态变化等农艺性状相关的显著关联候选基因
结论	该研究对芥菜的起源和驯化提供了全面的见解，为基于基因组学的芥菜育种奠定了基础

芥菜开花时间的全基因组范围选择消除和GWAS分析

芥菜根部膨大的候选基因

杨树：重测序&代谢组&转录组

Integration of genome wide association studies and co-expression networks reveal roles of
PtoWRKY 42 -PtoUGT76C1-1 in trans-zeatin metabolism and cytokinin sensitivity in poplar

期刊：New Phytologist
影响因子：10.151
发表时间：2021 年6月

研究背景

产品类型	研究材料	测序策略	分析结果
研究背景	细胞分裂素是一类重要的植物激素，参与叶片衰老、养分运输以及离体再生等重要的生长发育过程。细胞分裂素氮糖基化修饰是调控植物体内细胞分裂素代谢平衡进行精细调控的重要手段，对于植物生理状态、发育阶段、环境胁迫等因素密切相关，对位置植物的正常生长发育起重要作用。尽管在高等植物中鉴定出了一些细胞分裂氮糖基化相关的候选基因，但是其调控因子尚未见正式报道。
代谢组	435 株毛白杨种质资源	LC-MS/MS	检测了 15 种植物激素相关代谢产物的含量（水杨酸 (SA)、玉米素 (Z)、赤霉素 A3(GA3)、茉莉酸 (JA) 及其次级代谢产物）。与 2,757,176 个 SNP 进行 mGWAS 分析，共发现 955 个显著关联位点。其中，位于 PtoWRKY42 基因第五外显子上的 SNP-Chr14:8767134 与 ZNG 含量显著相关。
GWAS		Illumina GA II HiSeq 2500，测序深度 15×
转录组		Illumina HiSeq 2000	鉴定到 3 个基因的 14 个 cis-eQTNs 以及 35 个基因的 151 个 trans-eQTNs 被鉴定。其中 PtoUGT76C1-1 的表达量与 SNP- Chr10:18900221 以及 SNP Chr14: 8767134 呈显著相关.
结论	通过代谢组数据，联合全基因组关联分析与加权基因共表达网络分析，构建了调控细胞分裂素代谢产物反式玉米素氮糖苷（ZNG）的转录调控模块。

PtoWRKY42核苷酸变异与毛白杨自然群体叶片ZNG含量显著相关

利用 WGCNA鉴定和注释与ZNG含量相关的基因模块

参考文献

[1] Kang L, Qian L, Zheng M, et al. Genomic insights into the origin, domestication and diversification of Brassica juncea. Nat Genet. 2021 Sep;53(9):1392-1402.

[2] Song Y, Chen P, Xuan A, et al. Integration of genome wide association studies and co-expression networks reveal roles of PtoWRKY 42-PtoUGT76C1-1 in trans-zeatin metabolism and cytokinin sensitivity in poplar. New Phytol. 2021 Aug;231(4):1462-1477.

芥菜：基因组&重测序&转录组 （项目文章）

杨树：重测序&代谢组&转录组

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