北京市農林科學院利用香菇高質量單倍型基因組揭示其雙核間的遺傳差異

2022年2月，北京市農林科學院植物保護研究所食用菌研究室在《Journal of Fungi》發表題為“Haplotype-Resolved Genome Analyses Reveal Genetically Distinct Nuclei within a Commercial Cultivar of”的研究論文。該研究基于HiFi測序和Hi-C輔助組裝，構建了迄今最完整的香菇單倍型基因組。其中，SP3組裝的基因組大小為50.83 Mb，并將99.63%的序列錨定到10條染色體上；SP30組裝的基因組大小為49.80 Mb，并將98.91%的序列錨定到10條染色體上，BUSCO評估基因組完整性分別為96.4%和96.2%。在此基礎上，比較了2株香菇單倍型基因組與其他已公布的4株香菇株系基因組的共線性，鑒定到了不同香菇株系間的共有和特有基因。此外，利用共線性分析揭示了SP3和SP30基因組間的染色體重排以及重排基因的功能差異，發現2個核基因組序列差異大于30%，添補了對香菇不同交配型基因組差異的認知。最后，對SP3和SP30基因組中的2個非連鎖交配型位點A（matA）和B（matB）進行了定位研究，發現SP3和SP30中matA的距離和基因結構方面存在差異，而兩者間的matB在數量和位置上存在差異，為香菇定向雜交育種提供研究基礎。該研究為進一步研究香菇栽培品種間、栽培品種與野生品種間的關系以及2個細胞核對香菇子實體形成的協同調控作用奠定了基礎。