基于辣椒基因组测序探究辣味在种群中的进化

辣椒(Capsicum annuum)是美洲最古老的驯化作物之一,在全世界被广泛种植。本研究对CM334(墨西哥地方品种)进行了全基因组测序和组装(覆盖度为186.6×),同时还对另外两个栽培种和一个野生种分别进行了重测序和从头(de novo)测序。结果表明辣椒基因组大小约为番茄的4倍,辣椒基因组上存在大量gypsy转座子和花椰菜病毒家族元件的积累。结合转录组综合分析认为,辣椒素合成酶基因表达模式的改变及新功能化是导致辣椒素生物合成的原因,研究还发现辣椒与番茄在乙烯合成及果实成熟调控方面存在明显不同的分子模式。辣椒参考基因组的发布为辣椒营养品质和药用价值的改善提供了重要平台。

Dof转录因子的全基因组分析揭示辣椒发育和响应生物胁迫的功能特征

Dofs(DNA-binding with one zinc finger proteins)是植物特有的转录因子家族。Dof蛋白参与许多生物过程,如植物激素的产生,种子发育和环境适应。Dof蛋白已经在多种植物中被鉴定,但在辣椒中尚未开展类似的研究。我们在辣椒中鉴定出了33个可能的Dof基因(CaDofs)。为了了解CaDof基因的特征,我们分析了其系统进化关系、蛋白质基序和进化历史。我们将含有25个基序且分布在8条染色体上的33个CaDof基因分成4个族。我们发现CaDof基因的扩张可追溯到最近的复制事件。茄科种系形成之前,片段复制在CaDof家族基因中占主导地位。通过RNA-seq分析获得了CaDof基因表达谱,发现在对包括两种TMV菌株,辣椒斑驳病毒和辣椒疫霉菌的生物胁迫响应过程中,Ca Dof家族基因表现出了时间和病原特异性变化,这表明CaDof基因的功能具有多样性。这些结果不仅为研究Dof基因在生物胁迫中的响应提供有价值的信息,同时也有助于更好地理解Dof基因在辣椒和其他物种中的多重功能。