纽约——利用纳米孔测序的一种新的印度香米基因组组合让人们对这种作物的起源有了更深入的了解。
栽培稻根据联合国粮食及农业组织的数据，木薯是一种重要的农业作物，提供了人类大约20%的热量摄入。而o .漂白亚麻纤维卷通常分为两个主要品种-粳稻和籼稻-另外两个遗传上截然不同的品种组-aus /环状-aus和芳香/环状-巴斯马蒂-最近已被确认。
纽约大学(New York University)的研究人员利用纳米孔测序技术生成了两种巴斯马蒂水稻的基因组，一种是来自巴基斯坦的耐旱巴斯马蒂334，另一种是来自伊朗的昂贵的Dom Sufid。通过分析这些基因组，研究人员发现了在粳稻中没有发现的变异，发现了环巴斯玛蒂和环巴斯玛斯品种之间的混合证据，并在巴斯玛蒂品种中发现了三个地理组在周三基因组生物学．这些组合可以进一步帮助培育具有所需特性的水稻，如抗旱性或抗病性。
“大米是世界上最重要的主食作物之一，而印度香米组的品种是最具标志性和最珍贵的大米品种之一，”纽约大学博士后、第一作者Jae Young Choi在一份声明中说。
研究人员使用牛津纳米孔技术公司的长读测序平台对这两个巴斯马蒂水稻品种进行了测序，对巴斯马蒂334基因组的覆盖范围约为62倍，对Dom Sufid基因组的覆盖范围约为51倍。在使用纳米孔和Illumina测序短序列对基因组组装进行抛光后，研究人员为Basmati 334生成了横跨188个contigs的386.5 Mb组装，为Dom Sufid生成了横跨116个contigs的383.6 Mb组装。
将这些草图基因组组装与粳稻参考基因组(来自东亚的一种水稻)进行比对，发现这三个水稻品种之间存在高度的大同步性，除了巴斯马蒂品种的第6号染色体上有反转。然而，他们也发现了单核苷酸的变化，插入和删除，以及重复的扩张，这些都在水稻中有所不同。例如，Dom Sufid品种携带了影响BADH2序列区域的8个碱基对的缺失，这种改变与水稻品种的芳香有关。巴斯马蒂334和japonica参考品种，都不是芳香品种，没有这种缺失。
通过比较水稻基因组，研究人员追溯了印度香米品种的起源。通过他们的建模，研究人员发现，环巴斯马蒂大米的起源主要来自粳米，但基因流来自孟加拉国的环巴斯米。特别是，他们的分析表明，在一段时间内，环状水稻、环状巴斯马蒂水稻和粳稻品种被分离出来，但在分裂后发生了基因流动。
不过，他们指出，10号染色体的历史不同。研究人员指出，在印度香米中，这条染色体似乎有更高水平的环状渐渗，但尚不清楚为什么会发生这种情况。
分析表明，在巴斯马蒂大米中，有三个基因亚群在很大程度上与地理位置一致:不丹/尼泊尔、伊朗/巴基斯坦和印度/孟加拉国/缅甸。研究人员指出，不丹/尼泊尔和伊朗/巴基斯坦群体的遗传特征表明，他们是混合种群，但印度/孟加拉国/缅甸群体的遗传特征更明显，可能经历了更多来自周边水稻的基因流动。
在对这两种巴斯马蒂水稻品系进行测序后，研究人员计划与育种家和其他人合作，鉴定关键基因和分子标记，以帮助开发新的水稻品种。
纽约大学生物学教授、资深作者迈克尔·普鲁加南在一份声明中说:“通过获得像巴斯马蒂334这样可以抵御干旱条件和细菌枯萎病的水稻品种序列，我们可以开始识别产生这些有价值性状的基因。”“考虑到我们面临的气候变化挑战以及对全球粮食安全的影响，我们对耐旱性特别感兴趣。”