纽约(基因组网)-一个国际团队已经对胡萝卜的基因组进行了测序并开始分析，胡萝卜胡萝卜．
研究人员为一种橙色双单倍体胡萝卜建立的新的高质量基因组组合，包含超过32000个预测的蛋白质编码基因。正如研究人员今天在自然遗传学他们能够追踪到一种与橙色胡萝卜色素沉着有关的候选基因，并深入了解了euasterid II谱系植物的进化，其中包括胡萝卜、生菜、向日葵、芹菜和欧芹。
“我们的动机是尽可能获得胡萝卜的完整基因组……出于基本知识的原因，从作物改良的角度来看，”资深作者菲利普·西蒙(Philipp Simon)告诉基因组网(GenomeWeb)，他是威斯康星大学麦迪逊分校和美国农业部农业研究局的园艺研究员。“它使我们能够更好地处理基因组区域，以便在植物育种过程中跟踪，并在基础和应用应用中更好地处理基因表达过程。”
他还指出，研究结果引起了公共部门、学术机构和种子公司胡萝卜育种者的兴趣。
西蒙和他的合著者写道，家养的黄胡萝卜和紫胡萝卜已经存在了1000多年。在过去40年左右的时间里，我们更熟悉的橙色胡萝卜的产量增长了大约四倍。随着它越来越受欢迎，这种植物的营养价值也得到了提高，富含维生素A的α -胡萝卜素和β -胡萝卜素色素水平不断上升。
为了深入研究胡萝卜的性状和euasterid II进化支的历史，研究人员对一种名为DH1的橙色双单倍体南特型胡萝卜进行了Illumina配对端测序，该胡萝卜的基因组估计有4.73亿个碱基。然后将序列数据与细菌人工染色体端读和连锁图数据相结合。
他们还对20个DH1胡萝卜组织的RNA进行了测序，并对来自35个胡萝卜品种的代表进行了基因组重新测序d .胡萝卜亚种或外群。
参考基因组组装横跨4.215亿个碱基，其中近一半的组装序列来自转座元件和其他重复序列。该团队的注释工作揭示了32113个预测的蛋白质编码基因——包括数千个疑似调控基因——以及近250个microrna和1000多个非编码rna。
“这是一个相对较小的基因组，”西蒙说，“这当然使我们能够说……它是覆盖范围和邻近性最完整的(植物基因组)之一。”
从重测序数据中，研究人员发现了近140万个高质量snp，他们用这些snp来将胡萝卜资源分组，与植物地理、中亚起源和栽培历史相一致。
研究人员还将胡萝卜的基因组与其他十几种植物的序列进行了比较，这些植物包括euasterid I进化支中的土豆和番茄植物(约9050万年前从胡萝卜祖先中分离出来)，以及亲缘关系更远的葡萄和猕猴桃植物。他们在胡萝卜谱系中发现了过去两次全基因组复制的证据，一次发生在大约7000万年前，另一次估计发生在4300万年前。
与此同时，研究人员通过对与胡萝卜关键性状相关基因的精细定位，在第5号染色体上找到了一个名为DCAR_032551的候选基因，该基因似乎会影响类胡萝卜素的积累，使原本白色的胡萝卜变成橙色。西蒙解释说，这种色素主要存在于国产胡萝卜中，在16年前没有记录在案th当它第一次出现在欧洲时。
研究小组目前正在跟进这项研究的其他线索，包括可能有助于产生花青素、番茄红素和叶黄素的基因，这些色素分别使胡萝卜呈现紫色、红色和黄色。Simon指出，研究人员还在研究与抵抗植物疾病或害虫(如线虫)有关的基因，以及介导关键植物生长特征或对干旱等非生物应激源做出反应的基因。