一个细胞核中的两种进化历程：支撑杂交油棕杂种优势的基因组重塑与等位基因调控

内容形式：摘要译文

油棕属（Elaeis）是全球植物油的主要来源。油棕属种间杂交种通过将两个不同的亚基因组整合到同一个细胞核中，表现出显著的杂种优势，有效结合了非洲油棕（E. guineensis）的高产性与美洲油棕（E. oleifera）的高不饱和脂肪酸含量和抗病性。然而，杂种优势的遗传基础仍不明确。本研究结合分相基因组组装、比较基因组学、进化基因组学和单倍型感知转录组学，解析杂交油棕杂种优势的遗传架构。我们将高度杂合的F1基因组（‘Reyou 40’，杂合率为3.75%）组装为一个完整的1.73 Gb端粒到端粒（T2T）单倍型（HapG）和一个近乎T2T的1.84 Gb单倍型（HapO，含17个缺口）。尽管HapG与HapO的序列一致性达到91.56%，但二者在LTR反转座子（LTR-RT）的出现情况以及受存在/缺失变异（PAV）影响的基因方面存在差异，分别呈现脂质代谢和胁迫响应方面的互补性偏向。进化基因组学分析显示，古老的全基因组复制（WGD）事件促进了棕榈科的保存，而油棕中则发生了谱系特异性的脂质相关基因扩张。HapG中的六个古老渐渗区域（约64 Mb）经转座元件和串联重复重塑，且富集了与抗性和脂质代谢相关的基因。在转录组层面，82.2%的等位基因对保持了平衡表达，同时表现出亲本功能互补和剂量缓冲效应，揭示了杂交基因组中协调亲本遗传差异的一种潜在调控基础。这些单倍型分辨率基因组资源为理解杂种优势和加速油棕分子育种提供了重要靶标。

关键词：油棕种间杂交 · 杂种优势 · 基因组重塑 · 等位基因调控 · 单倍型感知转录组

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.27.747553v1?rss=1