纽约(基因组网)-通过对杏仁的基因组进行测序,一个国际研究团队已经锁定了使驯化杏仁变得甜而不像野生杏仁那样苦的基因组改变。
杏仁,李属dulcis它们被认为是在全新世早期的新月沃土被驯化的,最近才被引入北美和南半球。但野生杏仁品种是苦的和有毒的,因为它们的子叶积累了产氰双葡萄糖苷苦杏仁苷。
通过测序p . dulcis由哥本哈根大学的Lindberg Møller领导的研究人员发现了一组编码与果仁味道有关的转录因子的基因。当他们昨日报道的科学进一步的功能分析发现,其中一个基因的点突变阻止了两个细胞色素P450基因的转录,从而产生甜杏仁。
Møller和他的同事在他们的论文中写道:“在这里,我们报告了杏仁基因组草图的组装。”“序列信息被用来揭示苦和甜核基因型之间的遗传差异。”
他和他的同事对Lauranne杏仁品种进行了测序,使用了太平洋生物科学公司(Pacific Biosciences)的长序列测序和Illumina的配偶对和对端测序的组合,使用长序列进行基因组组装,使用短序列填补空白和搭建。总的来说,最终的组装包括4078个支架,其中略多于一半的支架被组织成8个假分子。
他们根据杏仁和桃子的RNA测序估计,p . persica,成绩单数据p . dulcis基因组包含27817个基因,其中不到一半的基因可以被定义为基因本体论术语。
有了杏仁基因组,研究人员随后试图找到赋予驯化杏仁味道的甜核基因座。他们使用与位点相连的标记,在该位点分离出475个F1个体,形成了一个大的映射种群。通过将这些标记与新的杏仁基因组进行比对,他们发现了杏仁基因组中与甜味相关的46千碱基片段。该区域包含11个基因,包括5个基因,被认为编码基本的螺旋-环-螺旋转录因子。
对甜Lauranne品种和苦杏仁品系的被皮组织进行RT-PCR时间过程分析,发现bHLH1、bHLH2和bHLH4的表达无差异,bHLH3和bHLH5的表达无差异。但是当他们比较表达的bHLH1、bHLH2和基因的序列时,他们发现甜的样品中含有一个indel,导致一个截断的蛋白质,bHLH2有替换和插入,bHLH4没有多态性。
通过一系列的功能分析,研究人员发现bHLH2的改变会影响其活性。特别是,他们报告说,虽然在346位置上leuto - phe的变化不会影响蛋白质的二聚体能力,但它确实会导致无功能的二聚体。然后它不能激活两个细胞色素P450基因的下游转录,PdCYP79D16和PdCYP71AN24,这是杏仁苷生物合成途径的一部分。
除了为杏仁育种实践提供信息外,研究人员还建议,通过分析bHLH转录因子基因的变化,他们的工作也可以用于揭示杏仁首次被驯化的时间和地点。