【摘 要】
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粗山羊草是普通小麦D基因组供体，具有丰富遗传多样性，是小麦遗传改良的重要基因资源。组装完整的粗山羊草参考基因组序列对小麦基因克隆、结构和比较基因组分析，以及小麦遗传改良具有重要意义。在粗山羊草物理图谱、全基因组测序草图、高密度遗传图谱和大量转录组数据基础上，采用BAC-by-BAC的测序策略，利用罗氏454和Mi-seq测序平台，以及Bionano物理图谱构建技术对粗山羊草3DS染色体臂的BAC
【机 构】
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中国农业大学农学与生物技术学院/农业生物技术国家重点实验室,北京100193 USDA-ARS W
【出 处】
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第六届全国小麦基因组学及分子育种大会
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粗山羊草是普通小麦D基因组供体，具有丰富遗传多样性，是小麦遗传改良的重要基因资源。组装完整的粗山羊草参考基因组序列对小麦基因克隆、结构和比较基因组分析，以及小麦遗传改良具有重要意义。在粗山羊草物理图谱、全基因组测序草图、高密度遗传图谱和大量转录组数据基础上，采用BAC-by-BAC的测序策略，利用罗氏454和Mi-seq测序平台，以及Bionano物理图谱构建技术对粗山羊草3DS染色体臂的BAC pool和BAC末端进行了测序、组装和序列分析。最终得到了一条长200Mb的3DS参考基因组序列，包括40Mb的着丝粒区域，基因组注释发现80％区域为重复序列，有2016个高可信蛋白编码基因。基因密度、标记密度和重组率越靠近着丝粒越低，重复序列密度和亚基因组间直系同源基因平均相似度则越靠近端粒越低，同时发现了数个重组热点区域和基因岛。粗山羊草3DS与中国春3DS相比，同源基因平均相似度可达99％，且在多倍体中发现了大量基因丢失现象；粗山羊草3DS与中国春3AS和3BS相比，直系同源基因平均相似度为96％。在非基因编码区，粗山羊草3DS与中国春3DS及3AS之间存在少量插入缺少变异(PAV)，而与中国春3BS相比则存在大量小片段插入缺失变异。基因家族功能聚类发现粗山羊草3DS富集了较多与光合作用相关的基因。研究结果对加深对小麦基因组结构与进化的理解、以及小麦3DS重要农艺性状基因/QTL的定位、克隆和功能解析有重要意义。
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