基于流式细胞术和基因组Survey的黄缨菊基因组大小及特征分析

　　摘要： 黄缨菊(Xanthopappus subacaulis C. Winkl.)是菊科(Asteraceae)、黄缨菊属(Xanthopappus)的一种多年生高原特有单属种药用植物, 具有重要的经济、生态和药用价值

　　摘要： 黄缨菊(Xanthopappus subacaulis C. Winkl.)是菊科(Asteraceae)、黄缨菊属(Xanthopappus)的一种多年生高原特有单属种药用植物, 具有重要的经济、生态和药用价值。为了确定适合黄缨菊全基因组测序的技术策略, 本研究利用流式细胞术和Survey分析评估黄缨菊基因组大小、杂合率、重复序列比例、GC含量和LTR-REs等信息。结果表明: (1) 以长裂太行菊和番茄为参考物种, 流式细胞术预估黄缨菊为二倍体, 基因组大小分别为1.94 G和1.75 G, DNA-C值为0.99 pg; (2) 高通量测序得到约106.6 G下机数据, 经质控后Clean reads的Q20均大于97.1%, Q30均高于90.8%, AT和GC碱基含量无明显分离, GC含量为38.5%, 测序质量良好; (3) K-mer分析显示黄缨菊基因组大小为2,198.50 Mb, 杂合度为0.69%, 重复序列占比为80.15%, 属于微杂合、高重复序列的复杂基因组; (4) LTR-REs鉴定表明Copia家族数量最多, 占全基因组的30.72%, Gypsy家族和Unknown分别占全基因组的33.66%和16.54%, 插入时间始于约3 Mya, 在1 Mya内产生大量扩增。因此, 本研究认为LTR的大量插入是导致黄缨菊基因组复杂化的重要原因之一, 全基因组de novo测序建议采用二代与三代混合测序组装策略, 这为黄缨菊高质量基因组遗传图谱构建和关键功能基因挖掘提供了重要参考数据。