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T2T基因组月刊 | 9月动植物T2T基因组文献合辑更新

   植物T2T基因组篇 /Plant  

1.茄子T2T基因组

【英文标题】A complete telomere-to-telomere genome assembly of Solanum melongena uncovers key regulators in pan-tissue anthocyanin biosynthesis 

【发表期刊】Plant Communications

【发表时间】2025.09.23

 

【研究内容】该研究综合利用Oxford Nanopore、PacBio HiFi和Hi-C等多种测序技术,成功组装了茄子自交系‘HQ-1315’的首个真正无缺口的T2T基因组,该基因组12条染色体的锚定率高达98.06%,BUSCO完整性评估达99.5%,显示出较高的完整性与准确性。利用寡核苷酸荧光原位杂交(oligo-FISH)技术,成功将组装好的12条染色体与物理染色体对应,构建了高质量的染色体核型图,并精准定位了端粒、5S和45S rDNA的位置,同时纠正了前人基因组中的三处倒位错误,证实了Smel HQ v2.0组装的可靠性。在此基础上,研究团队在全基因组范围内鉴定出213个茄子MYB转录因子,并通过对茄子不同颜色组织的转录组系统分析,发现了SmeMYB182、SmeMYB175等多个在紫色组织中特异性高表达的关键候选基因,揭示了花青素跨组织积累的调控网络。

 

2.滇蔗茅T2T基因组

【英文标题】Near-complete genome assembly of allotetraploid Erianthus rockii reveals unique chromosome evolution and lineage-divergence trajectories in the Saccharum complex

【发表期刊】Plant Communications

【发表时间】2025.07.24

 

【研究内容】作者基于PacBio HiFi与Hi-C技术完成了滇蔗茅的高质量基因组组装,覆盖总长度1.99Gb,N50长度达94.86Mb。作者成功填补了全部缺口,构建出15条拟染色体,其中8条实现端粒到端粒的完整组装,代表了甘蔗复合群中最完整的基因组之一。研究成功组装了滇蔗茅的异源四倍体基因组,揭示了由A、B两亚基因组构成的基因组在结构、表达和甲基化上的显著差异。研究通过群体基因组学分析,发现滇蔗茅起源于泛喜马拉雅,遗传多样性较低,但环境适应性突变较为丰富。基因组的独特特征不仅为理解甘蔗复合体的演化提供了重要线索,也为未来甘蔗品种改良和适应性研究奠定了基础。

 

 

3.石榴T2T基因组

【英文标题】A telomere-to-telomere gap-free assembly integrating multi-omics uncovers the genetic mechanism of fruit quality and important agronomic trait associations in pomegranate

【发表期刊】Plant Biotechnology Journal

【发表时间】2025.06.28

【研究内容】本文通过整合HiFi(101×)、ONT(60×)和Hi-C(103×)数据,获得366.71 Mb无间隙基因组,包含8条完整染色体,注释32,158个基因。本研究完成了首个石榴T2T基因组组装,发现千屈菜科特有的TTTTAGGG端粒基序,并通过GWAS鉴定出16个重要农艺性状相关位点。研究揭示了37.2kb染色体易位导致PgANS基因功能丧失是白石榴无花青素表型的遗传基础,同时发现PgNST3基因E56K突变通过调控PgMYB46表达影响种皮发育,导致软籽性状。研究首次建立了石榴CRISPR基因编辑体系,开发了可用于早期选择的分子标记,为石榴分子设计育种提供了重要的理论依据和技术支撑。这些发现系统解析了石榴重要农艺性状的遗传机制,为石榴品质改良奠定了坚实基础。

 

 

4.苦荞T2T基因组

【英文标题】A Near Telomere-To-Telomere Genome Assemblyand Graph-Based Pangenome of Tartary Buckwheat(Fagopyrum tataricum)

【发表期刊】Plant Biotechnology Journal

【发表时间】2025.08.10

【研究内容】研究利用Oxford Nanopore、PacBio和Hi-C测序技术,组装得到一个高质量、无缺口的基因组。基因组总长453.9 Mb,覆盖8条染色体,包含8个着丝粒和15个端粒。contig N50达到56.89 Mb,BUSCO完整性为99.1%。通过构建苦荞T2T基因组及图形泛基因组,为系统研究苦荞的遗传多样性和驯化模式奠定了基础。基于上述基因组框架开展的群体分析和GWAS研究表明,结构变异是遗传多样性的重要来源,具有独特的功能意义和进化价值,在苦荞的驯化历程及农艺性状改良中发挥不可替代的功能与进化作用。

 

 

5.暗褐脉柄牛肝菌T2T基因组

【英文标题】Haplotype-resolved genomes of Phlebopus portentosusreveal nuclear differentiation,TE-mediated variation,and saprotrophic potential

【发表期刊】IMA Fungus

【发表时间】2025.08.25

【研究内容】在本研究中,作者提供了两个性兼容单核菌株(PP78 和 PP85)的高质量、染色体级组装基因组。比较基因组分析显示,两株的基因组大小相差 1.17 Mb(分别为 30.87 vs. 32.04 Mb),这种差异主要归因于 PP85 菌株中转座子(TEs, transposable elements)的扩张。基因组结构变异主要由转座子驱动,尤其是长末端重复(LTR)逆转录转座子。同时,DNA 转座子也参与了次级代谢生物合成基因簇的结构重排,影响了其组织结构和转录表达特征。功能注释鉴定出 PP78 特有基因 187 个,PP85 特有基因 236 个,后者在转座子相关基因和可能的致病因子上富集。P. portentosus 显示出 ECM 共生菌(ectomycorrhizal)与腐生菌(saprotroph)的基因组特征兼具:其木质素/纤维素降解酶类数量减少(符合 ECM 特性),但其糖苷水解酶 31(GH31)和糖转运蛋白基因扩增则体现了其腐生能力,从而支持它为一种可兼性的 ECM 生活方式。此外,其非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase, NRPS)与聚酮合成酶(polyketide synthase, PKS)通路扩张,而典型 ECM 真菌常见的萜类(terpenoid)基因簇则出现收缩,这进一步表明其向腐生适应的趋势。这些发现强调了转座子在推动暗褐网柄牛肝菌基因组可塑性、代谢多样性和核间分化中的作用,并为该物种提供了有价值的基因组资源。

 

 

6.茶枝柑T2T基因组

【英文标题】Multi-omics provides insights into the genetic influence on characteristic aroma formation of Xinhui Chenpi

【发表期刊】Horticultural Plant Journal

【发表时间】2025.09.08

【研究内容】研究者采用PacBio HiFi与Hi-C技术,对茶枝柑(CZG)进行T2T测序。共产生32.1 Gb的HiFi数据(N50为16.18 Kb),使用hifiasm进行初步组装,并利用Hi-C数据辅助染色体挂载,最终成功构建了端粒到端粒(T2T)无间隙基因组,大小为326.6 Mb,contig N50达到37.0 Mb。本研究利用茶枝柑T2T基因组、多地域种质挥发物代谢组、转录组与WGCNA共表达网络等多组学整合策略,首次系统解析了新会陈皮特征香气的遗传基础与调控网络,不仅发现甲基-2-甲氨基苯甲酸酯和γ-松油烯为其关键标志物,而且鉴定出核心转录因子CreNAC8通过“一因双效”机制同时调控两条香气合成通路。该研究为陈皮道地性形成机制提供了分子注解,也为柑橘香气品质改良与合成生物学提供了新靶点与基因资源。

 

 

7.阿拉比卡咖啡T2T基因组

【英文标题】A Near Telomere-To-Telomere Genome Assembly of Coffea arabica (Mundo Novo) Provides Insights Into Its Secondary Metabolism

【发表期刊】Molecular Ecology Resources

【发表时间】2025.09.26

【研究内容】研究首次报道了阿拉比卡咖啡(Coffea arabica)栽培种Mundo Novo的近端粒到端粒(T2T)基因组,通过整合PacBio HiFi、ONT ultra-long和Hi-C测序技术,构建了迄今最完整的四倍体咖啡基因组。研究揭示了咖啡因生物合成相关N-甲基转移酶(NMTs)在咖啡、茶和可可中的独立进化历程,并通过基因家族扩张分析和转录组学发现糖基转移酶(UGTs)在阿拉比卡次级代谢中的核心作用。尤为重要的是,研究发现UGT29亚家族中的一个成员(CaUGT)能够直接催化甜菊糖苷A(Reb A)转化为高价值甜味剂甜菊糖苷M(Reb M),为风味改良和甜菊糖苷的生物制造提供了全新策略。

 

 

 

  动物T2T基因组篇 /Animal  

1.大黄鱼T2T基因组

【英文标题】A telomere-to-telomere genome assembly of the large yellow croaker provides insights into evolution of golden-yellow coloration

【发表期刊】Journal of Genetics and Genomics

【发表时间】2025.09.18

【研究内容】该研究利用PacBio、ONT和Hi-C等测序技术高质量组装了岱衢族大黄鱼端粒到端粒无间隙的完整参考基因组。该基因组大小为716.87 Mb,contig N50为31.75 Mb。研究构建了岱衢族大黄鱼端粒到端粒无间隙参考基因组,结合比较基因组学和转录组学分析方法阐明大黄鱼存在视网膜外光感受器VA opsin。VA opsin能够在松果体和皮肤组织中表达,并进一步调控褪黑素和促黑激素合成,通过内分泌和自分泌调控系统影响体色的昼夜变化。研究结果为大黄鱼体色演化提供了重要的理论依据,同时为岱衢族大黄鱼渔业资源与环境一体化修复及渔业产业高质量发展提供数据资料。