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食用甜菜（Beta vulgaris subsp. vulgaris var. vulgaris），又称红甜菜、园艺甜菜或甜菜根，是一种兼具营养价值和农业价值的重要作物，但目前针对该分类群的高质量基因组资源仍较为有限。我们基于PacBio和Hi-C数据，构建了自交食用甜菜基因型W357B的染色体水平基因组组装RefTab-1。该组装基因组大小为668.6 Mbp，N50为72 Mbp，其中96%的序列锚定于9条假染色体上。我们注释了占基因组64%的重复DNA、24,863个蛋白质编码基因以及10,405个非编码RNA位点，其中包括位于4号染色体上的一个5S rRNA簇。利用EM-seq开展的全基因组甲基化分析显示，重复序列中胞嘧啶甲基化水平较高，而基因体和启动子区域则呈现具有序列背景特异性的甲基化模式。基于功能注释，以及这些基因位于8号染色体上一个此前与土臭素浓度相关的遗传标记附近这一事实，我们提出了3个萜烯合酶候选基因；土臭素正是导致食用甜菜具有泥土气味的物质。与糖用甜菜的比较分析表明，两者总体结构较为保守，同时在9号染色体上存在一个长度为9 Mbp的倒位。这些高质量的食用甜菜基因组资源将促进对Beta vulgaris的遗传学、表观遗传学和比较基因组学研究，推动甜菜生物学研究及育种计划的发展。
1 计算生物学研究所，生物技术与食品科学系，BOKU大学，Muthgasse 18，1190维也纳，奥地利； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站搜索该作者 Thomas Holzweber 的 ORCID 记录
Kevin M Dorn 2 美国农业部农业研究局（USDA-ARS），土壤管理与甜菜研究组，科罗拉多州柯林斯堡 80525，美国； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站搜索该作者 Kevin M Dorn 的 ORCID 记录
Laide A Rasaki 3 北卡罗来纳州立大学，北卡罗来纳州罗利 27607，美国 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站搜索该作者 Laide A Rasaki 的 ORCID 记录
Juliane C Dohm 1 计算生物学研究所，生物技术与食品科学系，BOKU大学，Muthgasse 18，1190维也纳，奥地利； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站搜索该作者 Juliane C Dohm 的 ORCID 记录
Heinz Himmelbauer 1 计算生物学研究所，生物技术与食品科学系，BOKU大学，Muthgasse 18，1190维也纳，奥地利； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站搜索该作者 Heinz Himmelbauer 的 ORCID 记录
通讯作者： heinz.himmelbauer{at}boku.ac.at
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摘要
根用甜菜（Beta vulgaris subsp. vulgaris var. vulgaris），又称红甜菜、菜园甜菜或甜菜根，是一种兼具营养价值和农业价值的重要作物，但目前针对该分类群的高质量基因组资源仍然有限。我们基于 PacBio 和 Hi-C 数据，构建了自交系根用甜菜基因型 W357B 的染色体尺度基因组组装 RefTab-1。该组装基因组大小为 668.6 Mbp，N50 为 72 Mbp，其中 96% 的组装序列被锚定至 9 条假染色体。我们对其中 64% 的重复 DNA、24,863 个蛋白质编码基因和 10,405 个非编码 RNA 位点进行了注释，其中包括位于第 4 号染色体上的一个 5S rRNA 基因簇。利用 EM-seq 进行的全基因组甲基化分析显示，重复序列中存在较高水平的胞嘧啶甲基化，而基因体和启动子区域则呈现具有序列背景特异性的甲基化模式。基于功能注释，以及这些基因位于第 8 号染色体上一个此前被发现与土腥味素浓度相关的遗传标记附近这一事实，我们提出了 3 个萜烯合酶候选基因；土腥味素是造成根用甜菜土腥香气的物质。与甜菜基因组的比较分析表明，两者总体上具有结构保守性，同时在第 9 号染色体上存在一个长度为 9 Mbp 的倒位。这些高质量的根用甜菜资源将促进 Beta vulgaris 的遗传学、表观遗传学和比较研究，并推动甜菜生物学及育种项目的发展。
利益冲突声明
作者声明不存在竞争性利益。
脚注
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=SRR37504297
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=SRX17632321
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=SRX17632322
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=SRR37504296
https://doi.org/10.5281/zenodo.22278055
https://bvseq.boku.ac.at/Genome/Download/
基金资助信息（已声明）
奥地利科学基金（FWF），P 32860-B
伊拉斯谟世界硕士项目——植物育种（emPLANT+）
BOKU大学 AgriGenomics 博士研究院
版权
本预印本的。
该预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 9 月 11 日。
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根用作物根用甜菜（Beta vulgaris）的基因组与甲基化组
Thomas Holzweber、 Kevin M Dorn、 Laide A Rasaki、 Juliane C Dohm、 Heinz Himmelbauer
bioRxiv 2026.09.07.749830； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.07.749830
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根用作物根用甜菜（Beta vulgaris）的基因组与甲基化组
Thomas Holzweber、 Kevin M Dorn、 Laide A Rasaki、 Juliane C Dohm、 Heinz Himmelbauer
bioRxiv 2026.09.07.749830； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.07.749830
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.07.749830v1?rss=1
🏷️ 食用甜菜基因组 染色体水平组装 DNA甲基化 比较基因组学 萜烯合酶 染色体倒位