DNA Res:农科院植保所王国梁研究组发表基因组变异研究进展

摘要 : 2016年4月20日,院选核心期刊《DNA Research》上在线发表了中国农业科学院植物保护研究王国梁研究员领衔的团队在病原菌和植物基因组变异方面取得突破性进展文章

2016年4月20日,院选核心期刊《DNA Research》上在线发表了中国农业科学院植物保护研究王国梁研究员领衔的团队在病原菌和植物基因组变异方面取得突破性进展文章,研究发现了病原菌(以稻瘟病菌为例)和植物(以玉米为例)中几类活跃的转座子,对基因组的变异和多样性起重要作用。康厚祥博士为第一作者,王国梁博士为通讯作者。

据悉,变异是一切物种形成以及多样性演化的基础,其中有性繁殖是变异的主要来源之一。然而,大多数病原真菌具有比较严格的无性繁殖的过程,以无性繁殖为主的病原真菌怎样快速变异是未知的命题,这恰好是病原菌容易克服寄主抗性的主要原因之一。植保所康厚祥博士在研究稻瘟病基因组过程中无意发现几类活跃的转座子在病原菌变异中起重要的作用,以此为出发点,开发了一种基于高通量短序列鉴定活跃转座子的新方法,并将此方法开发成一套软件系统:多态性转座子及其移动检测(PTEMD,在线获取网站http://www.kanglab.cn/blast/PTEMD_V1.02.htm )。此方法在植物中也得到成功的应用,鉴定到玉米中68类多态性转座子家族,并证明了虽然长末端重复(LTR)类型转座子构成占据了玉米大部分的基因组内容,但基因组中快速跳跃造成突变的依然是DNA类型的转座子。本方法将为病原菌、植物乃至动物基因组变异研究开辟一片新领域。


病原菌和植物基因组变异

原文链接:

A novel method for identifying polymorphic transposABLe elements via scanning of high-throughput short reads

原文摘要:

Identification of polymorphic transposable elements (TEs) is important because TE polymorphism creates genetic diversity and influences the function of genes in the host genome. However, de novo scanning of polymorphic TEs remains a challenge. Here, we report a novel computational method, called PTEMD (polymorphic TEs and their movement detection), for de novo discovery of genome-wide polymorphic TEs. PTEMD searches highly identical sequences using reads supported breakpoint evidences. Using PTEMD, we identified 14 polymorphic TE families (905 sequences) in rice blast fungus Magnaporthe oryzae, and 68 (10,618 sequences) in maize. We validated one polymorphic TE family experimentally, MoTE-1; all MoTE-1 family members are located in different genomic loci in the three tested isolates. We found that 57.1% (8 of 14) of the PTEMD-detected polymorphic TE families in M. oryzae are active. Furthermore, our data indicate that there are more polymorphic DNA transposons in maize than their counterparts of retrotransposons despite the fact that retrotransposons occupy largest fraction of genomic mass. We demonstrated that PTEMD is an effective tool for identifying polymorphic TEs in M. oryzae and maize genomes. PTEMD and the genome-wide polymorphic TEs in M. oryzae and maize are publically available at http://www.kanglab.cn/blast/PTEMD_V1.02.htm.

doi: 10.1093/dnares/dsw011

作者:王国梁

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