复旦大学戚继团队完成中国紫荆近乎完整基因组的组装

豆科是被子植物中生物多样性最高的科之一，拥有近20000种，包括许多重要的农业和经济作物。豆科可分为6个亚科，其中紫荆亚科（Cercidoideae）有12属，300余种，甘豆亚科（Detarioideae）具有84个属，700余种，是豆科最早分化于6700万年前的分支，然而，由于这两个亚科的基因组信息缺乏，极大地限制了豆科植物的系统基因组研究，特别是对新基因起源的推断。

近日，复旦大学戚继团队在Plant Communications杂志发表了题为“The nearly complete assembly of Cercis chinensis genome and Fabaceae phylogenomic studies provide insights into new gene evolution”的文章，对豆科分支的紫荆亚科的中国紫荆（Cercis chinensis）近乎完整的基因组组装，极大地促进了豆科植物的系统基因组学研究。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2022.100422

中国紫荆属于最早从豆科分化而来的紫荆亚科，对豆科的系统基因组研究和新基因预测具有重要意义。为便于豆科的基因组研究，作者对中国紫荆花进行了基因组测序，获得了352.84 Mb的基因组，并将其组装成7条伪染色体，预测蛋白编码基因为30612个（图1）。

与其他豆科植物基因组相比，中国紫荆没有谱系特异性多倍体事件。对22种豆科植物和11种被子植物的系统基因组分析表明，豆科植物多样化前后，许多基因家族具有谱系特异性（图2）。

通过对豆科植物多个基因组的进一步比较，发现豆科植物不同谱系中存在许多新生起源基因，尤其是发生过多倍体化的豆科植物谱系（图3）。

本研究对在中国东南部广泛分布的重要药用和园艺植物紫荆进行了全基因组测序。在豆科不同谱系中发现了中国紫荆基因组的基因重复事件。此外，豆科植物在进化过程中发现了数百个获得和丢失的基因家族，为新基因的推断提供了便利，这有利于提高豆科植物的生物多样性。此外，这些注释良好的基因为进一步的系统发育和基因组学研究提供了可靠的参考。

复旦大学Li Jinglong为论文第一作者，戚继为该论文的通讯作者。

转自：“植物科学最前沿”微信公众号

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