近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所农业宏（育种）基因组学创新团队发布了菊苣、苦菊、雪莲果参考基因组，更新了牛蒡基因组，明确了这些物种的分歧时间和近期多倍化事件，对推动菊科植物基因组学基础研究、进一步解析果聚糖代谢分子调控网络具有重要意义，相关成果发表在《分子生态资源（Molecular Ecology Resources）》。
果聚糖是菊科植物的重要储能物质，果聚糖不能被人体消化吸收，却能被肠道益生菌利用，常被广泛用作甜味剂、膳食纤维和益生菌等，市场前景广阔。然而，由于缺乏菊科植物的基因组数据资源，对果聚糖代谢基因与调控机制的了解还不深入。研究团队利用PacBio CCS（HiFi）三代测序、自主开发的scaffolding工具EndHiC等技术构建了菊苣、苦菊、牛蒡、雪莲果染色体水平参考基因组。发现果聚糖代谢酶基因在菊苣、苦菊和牛蒡基因组中为单拷贝，而在雪莲果基因组存在两个拷贝，这与雪莲果特有的全基因组复制（WGD-3）相关。果聚糖聚合度差异主要取决于1-FFT酶的底物选择性，预测1-FFT酶蛋白空间结构并比较种间差异，确定了催化转移反应的关键活性位点，探讨了果聚糖聚合度的影响因素和调控机制。该研究进一步解析雪莲果特有的近期基因组多倍化时间和方式，并揭示影响植物果聚糖聚合度与产量的关键基因及其表达调控机制，为菊科植物的育种提供科学支持。
该研究得到中国农业科学院科技创新工程、深圳市重点实验室基金等项目的资助。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1755-0998.13675
