遺伝学：野生オオムギおよび栽培オオムギのパンゲノムにおける構造多様性

パンゲノムは、1つの種の多数の個体のアノテーションされたゲノム塩基配列のコレクションである。これらのデータセットによって明らかにされた構造バリアントは、作物の遺伝的解析に大きく役立つ。今回我々は、野生オオムギと栽培オオムギ計76例のゲノムのロングリード塩基配列アセンブリと1315遺伝型のショートリード塩基配列データからなる、オオムギのパンゲノムを報告する。このオオムギの塩基配列多様性についての拡張カタログには、遺伝子のコピー数多型が豊富な、構造的に複雑な座位が含まれている。我々は、このパンゲノムの有用性を実証するために、病害抵抗性、植物構造、栄養素の放出、毛状突起の発達に関与する4つの座位に重点を置いた。うどんこ病抵抗性座位の新しい対立遺伝子多様性と、植物体の枝分かれの１つの調節因子に集団特異的なコピー数増加が見つかった。優良醸造用オオムギのデンプン分解酵素ファミリーの拡大は、少量麦芽製造試験における酵素活性の変化に結び付けられた。1つのエンハンサーモチーフの欠失は、オオムギ穀粒の毛状付属器官の発達軌跡を変化させる可能性が高い。我々の知見は、構造的に複雑な座位における対立遺伝子の多様性が、作物が農業生態系の新しい選択条件への適応に役立っている可能性を示している。

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