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内容形式:摘要译文
小檗是一种在生态和药用方面均具有重要价值的多年生灌木,也是小麦条锈病病原菌小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst)的转主寄主。然而,人们对其基因组结构以及对Pst侵染的分子响应仍知之甚少。在本研究中,我们利用PacBio HiFi和Hi-C测序,构建了聚合小檗(Berberis aggregata)的单倍型分辨染色体水平基因组组装。两个单倍型Ba5A和Ba5B各自组装为14条假染色体,基因组大小分别约为1.13 Gb和1.16 Gb,且组装连续性和完整性较高。比较分析揭示了两个单倍型之间存在广泛分化,包括普遍的结构变异、显著的半合子性,以及富含转座元件、基因贫乏且无法比对的区域。单倍型特异性半合子基因也表现出不同的功能偏向:Ba5A中与免疫相关的过程富集,而Ba5B则与转运和细胞包膜功能相关。对不同侵染阶段进行双重RNA-seq分析,揭示了宿主转录的阶段依赖性重编程,其特征是早期病原体感知,随后防御反应增强、光合作用受到抑制;与此同时,Pst表现出与其活体营养型生活方式相符的协同定殖程序。等位基因特异性表达分析显示,约25%–28%的基因表现出显著的单倍型偏倚表达,其中一部分基因在侵染后从0 dpi时的无偏表达转变为偏向Ba5A或Ba5B的表达。结合差异表达分析,研究进一步鉴定出与防御相关过程(包括对真菌病原体的响应)有关的侵染响应型诱导偏倚表达基因。这些发现表明,单倍型分化和动态的等位基因特异性】【。
调控共同参与了Pst感染期间的转录响应,为揭示小檗与锈菌病原体互作的基因组学基础提供了新的见解。
关键词:小檗基因组组装 · 单倍型结构分化 · 结构变异 · 等位基因特异性表达 · 小麦条锈菌侵染 · 植物防御响应
原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.01.748723v1?rss=1