Qingyi Yu , Simone Macmil , Jianping Wang , Bruce Roe , Jan E Murray , Haibao Tang , Cuixia Chen , Fares Najar , Graham Wiley , John Bowers , Marie-AnneVan Sluys , Daniel S Rokhsar , Matthew E Hudson , Stephen PMoose , Andrew H Paterson , Ray Ming

作者    通讯作者
基因组学与应用生物学, 2010 年, 第 29卷, 第 3 篇   doi: 10.5376/gab.cn.2010.29.0003
收稿日期: 2010年07月28日    接受日期: 2010年08月15日    发表日期: 2010年11月30日

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推荐引用：

Wang et al, 2010, Microcollinearity between autopolyploid sugarcane and diploid sorghum genomes, BMC Genomics 2010, 11: 261 (doi: 10.1186/1471-2164-11-261)

背景
甘蔗(Saccharum spp.)在生物燃料生产中占据着主导地位，成为一种越来越重要的作物。高糖含量品种S. officinarum是一个八倍体品种，但是还不能确定其祖先是属于二倍体还是四倍体。商业化的甘蔗品种是由S.  officinarum 和野生种S. spontaneum杂交获得的12倍体植株。目前的研究中，还缺乏在DNA序列水平上对复杂的多倍体甘蔗基因组的鉴定。

结果
我们利用Roche454焦磷酸测序获得20个甘蔗细菌人工染色体(BACs)，并将其与高粱序列进行比较，以此评估甘蔗和高粱间的微共线性。通过1 961个单拷贝高粱寡核苷酸探针在甘蔗BAC库的杂交选择了这20个甘蔗BACs，并且每个BAC与20个高粱染色体臂中的一个相对应。甘蔗BACs的编码区域平均有95.2%的序列和高粱序列是相匹配的，以高粱基因组作为模板来对序列重叠群排序的话，可以覆盖20个BAC序列中的78.2%。大约有53.1%的甘蔗BAC序列与高粱的序列是相联配的。不能相联配的区域包括非编码区和重叠序列。在能联配的区域中，甘蔗有209个基因已经被注释，高粱有202个被注释。其中有17个表现为甘蔗所特有的，并且都得到了甘蔗序列表达标签(ESTs)的验证；然而，12个高粱特有基因中，只有一个得到高粱序列表达标签(ESTs)的验证。在17个甘蔗特有基因中，有12个基因在GenBank的非冗余蛋白数据库中没有找到匹配蛋白，它们可能是参与编码甘蔗特异过程中的其它蛋白。相对于甘蔗来说，高粱的直系同源区域的扩大，主要是通过反转录转座子的增加来实现。

结论
甘蔗和高粱的基因组在基因区域上大部分是共线的，高粱基因组能够用来作为同源多倍体甘蔗基因组中许多基因区间DNA组装的模板。多倍体物种由于在各自的基因位点冗余多个复等位基因，因而可能有更快的基因缺失速率，然而甘蔗BACs和对应高粱基因组间的相似基因密度比却违背了这一观点。

甘蔗；高粱；高粱基因组