用于开发单叶松基因组资源的多组织转录组策略

前提：针叶树约占全球森林的六分之一，亟需开展景观基因组学研究以了解其生物学特征；然而，目前拥有参考基因组的针叶树物种相对较少。靶向外显子捕获是全基因组测序的一种实用替代方法，但在缺乏参考基因组的情况下选择基因座仍是一项障碍。我们为皮农松（Pinus edulis）构建了多组织参考转录组，以探究多组织取样如何改进探针设计，以及采用传统单组织方法会遗漏哪些信息。方法：我们利用四种二倍体组织（针叶、韧皮部、根和营养芽）以及一种单倍体组织（大配子体）组装参考转录组，并将后者作为伪引导。通过优先选择高表达的 P. edulis 转录本以及与针叶树外显子数据库匹配的转录本，我们设计了靶向捕获探针组。结果：我们获得了76%的保守植物基因，且重复转录本很少。筛选后得到15,664个转录本，总长度为31.4 Mb，约占基因组的0.1%。组织特异性表达十分显著：27.4%的转录本仅出现在非针叶组织中。功能注释证实了不同组织的互补贡献，包括来自大配子体的种子脱水和萌发基因，以及来自根和韧皮部的防御与胁迫相关基因。讨论：我们借助一套适用于其他大基因组非模式植物的技术路线，构建了转录组和高效探针组；成功的关键在于优先选择具有互补性的组织，并采用基于表达量的筛选方法。

作者声明不存在任何利益冲突。

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关键词：单叶松基因组 · 多组织转录组 · 靶向外显子捕获 · 探针设计 · 景观基因组学

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.05.756810v1?rss=1