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新进展|我校联合中国药科大学完成中药蛇床子染色体水平的基因组组装

作者:新闻网     发布时间:2024-06-25 点击量:

近期,我校药学院副教授徐顶巧联合中国药科大学副教授赵玉成团队对中药蛇床进行了全基因组测序和基因组组装,得到了高质量染色体水平的基因组完成图谱。相关工作发表在数据类期刊Scientific Data上并公布了所有数据,徐顶巧赵玉成为论文的共同通讯作者。

蛇床(Cnidium monnieri)是伞形科(Apiaceae)一年生的草本植物,在中国、韩国、越南和日本广泛分布。果实为中药蛇床子,含有香豆素、挥发油、色原酮、三萜、苷类和糖类等多种化合物,其中,香豆素类化合物,如蛇床子素,是蛇床子发挥药理作用的主要成分。蛇床子具有燥湿祛风,杀虫止痒,温肾壮阳等功效,是传统常用中药。然而,目前对其遗传信息知之甚少,导致其不同产地香豆素含量/香豆素类型变异极大的形成机制还不能得到很好的解释。

研究人员以采自安徽省淮南市凤台县的蛇床为实验材料,使用Hifiasm组装软件,将HiFi reads组装到contig水平。然后利用juicer软件比对、3D-DNA软件进行Scaffolding,最终得到基因组大小为1210.23 MbScaffold N5083.14 MbHi-C分析构建了10个假染色体,锚定到93.86%C. monnieri基因组组装序列。

在基因组组装的评估上,研究人员从连续、完整性和正确性三个方面评估了组装的蛇床的基因组的质量。在连续性方面,Hi-C互作分析显示10条染色体之间存在明显的相互作用,这与报道的蛇床染色体数目一致。另外,93.86%的初步组装的基因组序列在10条染色体上有序定向,N50为83.14 Mb,表明该基因组具有较高的连续性。在完整性方面,研究人员使用Viridiplantae_odb10 database进行BUSCO评估,结果显示98.6%的蛇床基因是完整的,且BUSCO基因片段化和缺失分别仅占0.2%和1.2%。为了保证正确性,研究人员将所有reads利用BWA和minimap2比对到基因组上,结果高达99.73%。总的来说,基因组组装的质量具有较高连续性、完整性和正确性。

该工作主要得到了我校省部共建秦药特色资源研究与开发国家重点实验室开放课题(SUCM-QM202202)及科技创新人才体系建设计划项目(2023)、中央本级重大增减支项目“名贵中药资源可持续利用能力建设项目”(2060302)、安徽省大别山中医药研究院开放课题(TCMADM-2023-18)、云南省特色植物提取实验室开放研究课题(YKKF2023002)的资助。

2024年6月25日科技处来稿 文/张萱 审核:孙静