项目文章丨雷竹的染色体水平基因组解析

 
 
 
 

雷竹（Phyllostachys violascens ‘Prevernalis’），原产于浙江省的临安、安吉和余杭，在中国南方广泛分布和栽培。雷竹是优质笋用竹种，因其笋的高营养价值、高药用价值和为味道鲜美而广受欢迎。然而，竹类植物基因组研究虽有进展，但雷竹作为四倍体植物，其高质量参考基因组尚未发表，限制了对其重要性状遗传基础的研究。

 
 
 
 
 

 2025年5月，江西省林业科学研究院破译了雷竹染色体级别高质量基因组，在科学期刊Scientific Data上发表了题为“Chromosome-level genome assembly and annotation of Phyllostachys violascens ‘Prevernalis’”的研究论文。万摩科技承担了本研究的测序和分析相关工作。

文章原名：Chromosome-level genome assembly and annotation of Phyllostachys violascens ‘Prevernalis’

文章译名：雷竹的染色体水平基因组

发表时间：2025年5月

发表期刊：Scientific Data

IF：5.8

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41597-025-04556-1

 

 

 

 

 

研究内容

 

 

 

 

1. 基因组组装与注释
作者运用了66.65Gb（30.9×）的HiFi数据与251.72Gb（116.7×）的Hi-C数据进行基因组的组装与挂载，最终获得了染色体级别的高质量基因组。该基因组的大小为2156.14Mb，scaffold N50值达到了56.48MB，且有89.09%（1.92Gb）的序列被成功挂载至24条染色体上，注释出了53,558个基因，基因组的BUSCO完整度达到了97.51%。同时，对基因组进行了LAI指数的评估，雷竹基因组的LAI评分为20.03，达到了参考基因组水平。

图1 雷竹的基因组组装

图2 雷竹基因组染色体上contig分布图

 

2. 基因组进化分析

同时，该研究进行了雷竹与其他7个物种的比较基因组分析，进化树结果显示雷竹与毛竹Ph.edulis亲缘关系最近。扩张收缩结果显示，雷竹鉴定出487个显著扩张的基因家族和117个显著收缩的基因家族，对应显著扩张的基因家族包含2629个基因，显著收缩的基因家族包含378个基因。基于雷竹显著扩张基因进行GO和KEGG功能富集分析，结果显示这些基因主要参与氨基酸、糖类和核酸等代谢产物的调控，表明雷竹可能进化出更多的代谢调控基因，进一步优化了代谢调控途径，增加了代谢产物的丰度和种类，从而提高了其营养和风味品质。

图3 雷竹与其他7个物种比较基因组分析

 

总  结

在本项研究中，研究者成功构建了Phyllostachys violascens ‘Prevernalis’的染色体级别高质量基因组。通过系统发育树与扩张收缩分析，揭示了Phyllostachys violascens ‘Prevernalis’与其他植物的进化关系以及雷竹笋用品质的遗传分子基础。这些发现不仅有助于更深入地理解雷竹的进化历史，还为研究竹笋的生长、发育和品质改良提供了基因组资源与重要依据。

 

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