中国热科院在菠萝基因组研究方面取得新进展

　　近日，中国热科院品资所在菠萝基因组研究领域取得了新进展，完成菠萝三个新材料的基因组测定和组装，发布了首个菠萝“端粒到端粒”参考基因组序列组装和“铂金级”菠萝基因结构注释信息，并搭建了菠萝基因组信息数据库。为菠萝分子辅助下的远缘杂交育种和高抗食赏两用新品种选育提供给了更为全面和扎实的基础。

 

　　菠萝作为全球第三大热带水果，因参考基因组序列缺失、不连续，存在较多的Gap，尤其是着丝粒/端粒附近等序列，以及相应基因结构注释不完善，极大程度限制了菠萝分子辅助育种和基因编辑定向育种的工作进展。研究团队选定了基因组未被解析的三个材料（BL、YLL 和 LY）进行 Pacbio HiFi, Nanopore, 和 HiC 建库测序、基因组组装和组装质量比较分析，选定一套最好的染色体集合，组成每条染色体都有完整着丝粒和端粒的组装集合。同时，对菠萝每一个基因进行人工查看、对照和校准，最终完成了菠萝高质量基因结构注释，BUSCO完成度从初始注释的 94.5% 提升到 99.2%。搭建了菠萝基因组信息数据库，该数据库提供当前可获取的所有菠萝基因组序列和注释信息。用户可以直接浏览查看这些资源，进行基因查找，序列比对，ID映射和转换以及数据下载等操作。此外，通过比较基因组分析和转录组数据联合分析，筛选鉴定了一个菠萝叶色调控基因。

 

　　相关研究成果以“The Pineapple Reference Genome: Telomere-to-Telomere Assembly, Manually Curated Annotation, and Comparative Analysis”为题发表于《Journal of Integrative Plant Biology》。冯筠庭副研究员、张伟博士、陈程杰副研究员为论文共同第一作者，中国热科院品资所栾爱萍副研究员和贺军虎研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金、海南省自然科学基金的资助。

 

　　论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13748。