菠萝蜜与面包果基因组草图：淀粉和糖代谢的新见解
菠萝蜜（Artocarpus heterophyllus）和面包果（Artocarpus altilis）是 Artocarpus 属中两个具有重要经济和营养意义的物种。作为热带地区的主食作物，它们的基因组特征在理解高淀粉和高糖含量以及粮食安全和作物改良的潜在应用方面发挥着关键作用。在我们发表于 Genes 的最新研究中，我们展示了菠萝蜜和面包果的高质量草图基因组组装，为其代谢和演化适应提供了新见解。
主要发现
- 基因组组装与注释：
- 分别为菠萝蜜和面包果生成了 273 Gb 和 227 Gb 的测序数据。
- 菠萝蜜基因组组装为 162,440 个支架，总计 982 Mb，而面包果基因组由 180,971 个支架组成，总计 833 Mb。
- 基因注释鉴定了菠萝蜜中 35,858 个蛋白质编码基因和面包果中 34,010 个，包括与淀粉和蔗糖代谢相关的途径。
- 淀粉和糖代谢基因的扩张：
- 比较分析揭示了与淀粉生物合成和糖代谢相关的基因家族扩张，凸显了它们不同的果实成分。
- 组织特异性表达分析显示 UGD1 和淀粉生物合成基因的变异，可能解释了淀粉积累的差异。
- Artocarpus 基因组的演化洞见：
- 系统发育分析证实，Artocarpus heterophyllus 和 Artocarpus altilis 与桑树（Morus notabilis）亲缘关系密切，而非枣（Ziziphus jujuba）。
- 全基因组复制（WGD）分析表明，两个物种之间发生了 6200 万至 1000 万年前的共享基因组复制事件。
思考
这项研究是我们与加州大学戴维斯分校和非洲孤儿作物联盟（AOCC）合作的一部分，样本由世界农用林业中心（ICRAF）贡献。基因组测序和分析由宋博主导，他高效协调并推动了项目的完成。
作为测序代表性不足作物更广泛努力的一部分，我们团队旨在揭示淀粉和糖代谢的遗传基础，为植物育种家和农业研究者提供宝贵洞见。此外，在这项研究之外，我们还在进一步探索Artocarpus 物种的性别决定机制，这仍是演化植物学中引人入胜的课题。
本研究的全文可在 Genes 在线获取。