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    项目文章｜Scientific Data–河南农业大学完成硬粒小麦品种 Langdon 染色体水平基因组组装

    2025-09-17 09:15:33

    阅读(3285)

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      近日，河南农业大学王道文研究员团队联合四川农业大学颜泽洪教授团队在知名期刊《Scientific Data》（IF:6.9）上发表题为“Chromosome-level genome assembly of the Durum wheat cultivar Langdon”的研究论文。该研究基于PacBio HiFi和 Hi-C测序技术，对硬粒小麦品种 Langdon 进行染色体水平基因组组装，为硬粒小麦的研究与改良提供了重要参考。贝瑞基因承担了该研究基因组测序、组装和分析工作。

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      硬粒小麦是仅次于六倍体普通小麦的第二大麦类栽培物种，也是普通小麦改良的宝贵遗传资源。Langdon 作为著名的硬粒小麦品种，在四倍体小麦遗传学研究、合成六倍体小麦开发等方面具有重要价值。此前四倍体小麦的基因组资源有限，已有的组装存在缺口多、连续性不足等问题。鉴于硬粒小麦的进化意义和经济重要性，亟需一个高度连续和准确的基因组组装，以促进其遗传改良和分子研究。

      本研究结合PacBio HiFi和 Hi-C 技术，对硬粒小麦品种 Langdon 进行了染色体水平基因组组装，组装基因组大小为 10.47 Gb，Scaffold N50 为 751.3 Mb，Contig N50 为 41.18 Mb，BUSCO 评估为 98.8%，表明组装的完整性和准确性较高。10.38 Gb（99.10%）的基因组序列被锚定到 14 条染色体上，其中 5 条染色体两端均组装出端粒。

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    ● Langdon基因组组装

      重复序列占组装基因组的 88.22%，其中反转录转座子是最丰富的类型，占基因组的 67.45%，DNA 转座子占 17.45%。注释68,342 个高质量蛋白编码基因，其中 62.52%有转录数据支持，99.93%进行了功能注释。利用着丝粒富集的 Cereba 和 Quinta 反转录转座子，确定了 14 条染色体的着丝粒位置，平均着丝粒大小为 7.71 Mb。在 14 条染色体中发现了 16 个端粒，端粒序列为典型的植物端粒重复序列。

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    ● Langdon基因组14条染色体着丝粒位置

      对该基因组组装质量进行验证，其中QV评分为50.31（核苷酸准确率 > 99.999%），LAI 评分 19.39（接近 “黄金基因组” 标准 LAI>20）。与已发表的另外两个四倍体小麦基因组 Zavitan 和 Svevo 进行的全基因组共线性分析显示出高度的基因共线性，进一步证实了 Langdon 基因组组装的高质量。

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    ● Langdon基因组14条染色体与另外两个四倍体小麦基因组同源性


      本研究通过 PacBio HiFi+Hi-C 技术实现了 Langdon 基因组的高质量组装，其 Scaffold N50（751.30 Mbp）、Contig N50（41.18 Mbp）及完整性（BUSCO 98.80%）均显著优于已发表的硬粒小麦基因组，为硬粒小麦基因研究、比较基因组学及小麦改良提供了关键参考。


        参考文献  

      Chen M, Li J, Zhang Y, et al. Chromosome-level genome assembly of the Durum wheat cultivar Langdon[J]. Scientific Data, 2025, 12(1): 1372.


    来源：贝瑞基因科技服务（小贝壳er）

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