首個三倍體栽培香蕉T2T參考基因組發布

　　近日，中國科學院華南植物園、熱帶作物生物育種全國實驗室–中國農業科學院深圳農業基因組研究所和廣西民族大學合作，首次報道了三倍體栽培香蕉的高質量分型參考基因組。相關成果在線發表于《園藝研究》。

　　香蕉是當今世界產量最高的水果。三倍體香蕉是全球栽培香蕉的主力軍，其中Cavendish香蕉因為易于運輸而被大量栽種，其產量約占據香蕉市場的50%。Cavendish香蕉高質量分型基因組的組裝和注釋將有助于深刻理解栽培香蕉的起源和馴化歷史，為香蕉種質資源的遺傳評價和種質創新奠定堅實基礎。

　　該研究使用PacBio HiFi、ONT ultra-long和Hi-C測序數據，對巴西蕉（Cavendish的一個品種）進行了從端粒到端粒（telomere-to-telomere，T2T）且區分單倍型的從頭組裝。三個組裝的單倍型基因組的大小分別為477.16 Mb、477.18 Mb和469.57 Mb，基因組總大小為1.42Gb。

　　巴西蕉雖然具有單系起源，但三套亞基因組間顯示出較大的差異，序列共線性水平較低。在不同亞基因組的不同染色體上，研究人員發現存在部分明顯的易位，主要集中于1號、4號和7號染色體。對基因家族擴張收縮歷史進行模擬，發現與果實品質及風味相關的基因家族發生了顯著的擴張。另一部分顯著擴張的基因家族則富集到花粉發育通路，這可能和巴西蕉的單性結實和不育相關。

　　進一步對巴西蕉全基因組的抗性基因進行篩選，研究人員發現相對野生芭蕉，巴西蕉中存在更少的抗性基因，特別是在3號以及10號染色體上的基因簇。此外，研究人員首次在香蕉中解析了多倍體亞基因組的差異表達模式，發現亞基因組間呈現高度差異表達，進一步印證了巴西蕉亞基因組之間的分化。

　　論文通訊作者之一、中國科學院華南植物園研究員葛學軍表示，三倍體香蕉基因組的成功解析為香蕉遺傳學和育種提供了重要資源。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1093/hr/uhad153