Nature Plants 金志强/胡伟团队揭示香蕉亚基因组进化和功能分歧

来源：iNature

原标题：Nature Plants | 零的突破！热带生物技术研究所金志强/胡伟团队揭示香蕉亚基因组进化和功能分歧

香蕉品种（Musa ssp.）是来自Musa acuminata和Musa balbisiana的二倍体，三倍体和四倍体杂交品种。2019年7月15号，中国热带农业科学院热带生物技术研究所金志强、胡伟研究团队在Nature Plants上在线发表了题为Musa balbisiana genome reveals subgenome evolution and functional divergence的研究论文。该研究报告了一种高质量的M. balbisiana基因组装配，为理解水果生物学提供了更大的背景，并有助于开发育种最佳香蕉品种的工具。

香蕉（Musa ssp）是多年生但单一的单一的大型草本植物。 它们起源于东南亚和西太平洋，是大约7000年前在东南亚地区首批种植的作物之一。 香蕉广泛分布在热带和亚热带地区，在那里它们是数百万人的主食和水果。 此外，香蕉是几个发展中国家的主要出口商品之一，是最大的国际水果贸易。 因此，香蕉是一种重要的食物资源，具有重要的社会经济和生态作用。

A基因组香蕉的基因组测序提供了对单子叶植物进化的见解。尽管A基因组代表了香蕉遗传改良中的关键步骤，但缺乏高质量的B基因组序列极大地阻碍了种质鉴定和香蕉的分子育种。先前已经报道了B基因组，但是基于通过将读数映射到A基因组2的组装和注释显示出低质量。

M. balbisiana（B基因组）和M. acuminata（A基因组）染色体的表征

在这里，研究人员提出了一种高质量的M. balbisiana基因组装配，其中430 Mb（87％）组装成11条染色体。研究发现最近的M. acuminata（A基因组）和M. balbisiana（B基因组）的分歧发生在谱系特异性全基因组重复之后，并且与A相比，B基因组可能对分馏过程更敏感。在异源多倍体中A-和B-亚基因组之间经常发生同源交换。祖细胞内的基因组变异导致亚基因组的功能分化。全同源异构体表达优势发生在异源三倍体的亚基因组之间。

与乙烯生物合成和淀粉代谢相关的基因家族在通路水平上表现出显着的扩增，并且在同源三倍体的B亚基因组中表现出广泛的同源物表达优势。1-亚氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶（ACO）同源基因对的独立来源和B-亚基因组中ACO基因的串联重复驱动扩增促进了异源三倍体香蕉果实中收获后的快速和主要乙烯产生。本研究的结果为理解水果生物学提供了更大的背景，并有助于开发育种最佳香蕉品种的工具。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41477-019-0452-6