[논문] 분석을 통해 백일홍의 진화, 가축화 및 장식적 특성에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

백일홍(Lagerstroemia indica)은 널리 사랑받는 관상용 식물로, 동남아시아에서 오세아니아까지 원산지가 중국 등 재배 중심지에서 1,600년 이상 번성할 정도로 풍부한 역사를 자랑합니다. 여름 성수기에 독특한 꽃을 피우는 것으로 유명한 이 식물은 광범위한 교배를 통해 진화하여 현재 200종 이상이 포함되어 있습니다.

현재 연구는 전사체학 및 QTL 매핑을 통해 식물 구조, 꽃, 잎 색깔 및 왜성 특성의 결정 요인을 이해하는 데 진전을 이루었습니다. 그러나 L. indica에 대한 참조 게놈이 없기 때문에 포괄적인 게놈 연구는 심각하게 제한됩니다. 이러한 격차는 주요 특성의 기초가 되는 분자 메커니즘의 탐구를 방해하고 식물 진화, 가축화 및 게놈 육종의 발전을 방해합니다.

2023년 7월, 원예 연구 “라는 제목의 연구 논문을 발표했습니다.게놈 조립 및 재배열 분석은 백일홍의 진화, 가축화 및 장식적 특성에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. .”

본 연구에서는 PacBio 시퀀싱과 Hi-C 스캐폴딩을 활용하여 Lagerstroemia indica(L. indica)의 최초 고품질 게놈 어셈블리를 수행했습니다.

게놈 주석은 33,608개의 유전자와 게놈의 약 42.19%를 반복 요소로 식별했습니다. 17종의 지도화된 유전자군을 사용한 비교 게놈 분석을 통해 L. indica 고유의 ​​3,572개 유전자를 찾아냈습니다.

진화론적 분석을 통해 L. indica에서 최근 전체 게놈 삼중증식이 밝혀졌습니다. 계통발생수 L. indica를 L. speciosa 및 P. granatum과 함께 Myrtales에 위치시켰습니다. SNP를 이용한 73개 집단의 인구 구조 분석을 통해 현대의 ​​진화 역사와 번식이 밝혀졌습니다. 백일홍 품종.

주성분 분석과 쌍별 순차 마코비안 합체는 종들 사이에 풍부한 다형성을 보여 주었으며, 인구 규모. 연관 불균형과 Tajima의 D 값에 대한 연구는 품종 가입의 유전적 다양성 증가를 강조했습니다.

L. fauriei 및 L. indica 'Pocomoke'의 F1 개체군을 사용하여 L. indica에 대한 고밀도 유전적 연관 지도가 만들어졌습니다. 이 지도에는 24개의 연결 그룹으로 나누어진 5,660개의 SNP 마커가 포함되어 있습니다. 식물 구조 특성에 대한 QTL 분석을 통해 표현형 변이에 영향을 미치는 33개 간격이 확인되었으며, LG1에 대한 주요 효과 간격은 노드 간 길이에 크게 영향을 미칩니다.

을 위한 꽃 색깔, 다양한 색상의 꽃에 대한 전사체 시퀀싱을 통해 꽃잎 색상 결정에 필수적인 플라보노이드 경로에 관여하는 다수의 DEG가 확인되었습니다. 또한 대량 분리 분석이 매핑되었습니다. 잎 색깔 loci는 chr12 및 chr17에 대한 유전자좌를 확인하고 색소 침착과 관련된 MYB35, NCED 및 KAS1의 상동체를 포함하여 5개의 후보 유전자를 식별했습니다.

결론적으로, 본 연구는 L. indica의 게놈과 진화의 역사 뿐만 아니라 관상용 특성의 유전적 기초에 대한 통찰력을 제공하여 도금양과의 향후 연구 및 분자 육종을 위한 기초를 제공합니다.