Расшифрован геном и история эволюции лагерстремии индийской
Лагерстремия индийская (Lagerstroemia indica) — популярное декоративное растение родом из Юго-Восточной Азии и Океании, культивируемое в Китае более 1600 лет. Несмотря на известность и наличие более 200 видов, отсутствие референсного генома ограничивало изучение молекулярных механизмов её ключевых признаков.
В июле 2023 года в Horticulture Research была опубликована статья с первым высококачественным геномом L. indica, собранным с помощью секвенирования PacBio и каркасирования Hi-C.
Основные результаты исследования:
Геном: Аннотировано 33 608 генов, около 42.19% генома составляют повторяющиеся элементы. Выявлено 3 572 уникальных для L. indica гена.
Эволюция: Обнаружена недавняя трипликация всего генома. Филогенетический анализ поместил L. indica рядом с L. speciosa и P. granatum в отряде Myrtales.
Популяционная генетика: Анализ 73 образцов выявил богатый полиморфизм и колебания численности популяций в истории. Генетическое разнообразие культурных сортов оказалось повышенным.
Карта сцепления: Создана высокоплотная генетическая карта сцепления на основе F1-популяции, содержащая 5 660 SNP-маркеров в 24 группах сцепления.
Ключевые признаки:
- Архитектура растения: QTL-анализ выявил 33 интервала, влияющих на фенотипическую изменчивость, включая интервал с основным эффектом на длину междоузлий.
- Окраска цветков: Секвенирование транскриптома выявило множество дифференциально экспрессируемых генов (DEGs), вовлечённых в пути биосинтеза флавоноидов.
- Окраска листьев: Анализ пулов сегрегантов локализовал локусы на хромосомах chr12 и chr17 и идентифицировал пять кандидатных генов (гомологи MYB35, NCED, KAS1).
Исследование закладывает основу для изучения эволюции, доместикации и молекулярной селекции в семействе Миртовые.