《Nature》：玉米领域里程碑！玉米基因组的组装取得重大突破

玉米是一种重要的作物，具有高水平的基因组多样性和杂种优势。 先前发布了典型雌性系B73的基因组序列。

2018年7月30日，中国农业大学赖锦盛研究组在Nature Genetics在线发表题为“Extensive intraspecific gene order and gene structural variations between Mo17 and other maize genomes”的研究论文，该论文告了相应的雄性代表系Mo17的从头基因组装配。该研究提供了一个重要的玉米种质的高质量参考基因组序列，鉴定的种内基因顺序和基因结构变异应该对杂种优势和基因组进化有影响。

玉米（Zea mays）是一种经典的遗传模型，是世界范围内的重要作物。玉米基因组在不同的近交系中表现出高水平的遗传多样性。由于高水平的种内基因组多样性，来自不同杂种优势组的品系之间杂交产生的杂交玉米显示出极高水平的杂种优势。因此，自近一个世纪前引入以来，杂交玉米被迅速推广。目前，大多数现代玉米品种是杂交品种。

Reid黄色凹陷（由近交系B73代表）和Lancaster（由近交系Mo17代表）是两个最著名的玉米品种组。通过将B73与Mo17杂交产生的杂种长期以来是美国和其他国家中最常生长的杂种，并且衍生材料仍然广泛用于许多玉米育种计划中。因此，B73 / Mo17是许多遗传和分子研究中最常见的一对玉米自交系，如基于图位克隆或探索杂种优势的分子基础和遗传印记。

 B73和Mo17的互配种群是最突出的玉米遗传作图种群。 2009年自交系B73基因组组装草案的发布是玉米研究领域的一个重要里程碑。另外还报道了由短读取组装的玉米PH207近交系的基因组序列草图。最近已经证明玉米的精确基因组排列可通过组装PacBio长读数来解析，其长达40-60kb，尽管具有相对高的错误率。长读组装已被用于产生其他几种植物和动物基因组。最近，B73的高质量全基因组装配已通过单分子技术和BioNano Irys系统产生，因此相对于早期组装产生了重大改进。

在这里，中国农业大学赖锦盛研究组报告通过单分子测序和BioNano光学映射技术组装高质量的Mo17参考基因组。另外的参考基因组的产生为广泛比较玉米中的种内基因组多样性提供了前所未有的机会。通过比对B73和Mo17基因组，赖锦盛研究组发现9,867,466个SNP; 1,422,446个小插入/缺失（插入缺失，长度短于100bp）;在两个代表性的玉米基因组之间存在超过25MB的存在/不存在变异（PAV，长度超过500bp）序列。

值得注意的是，赖锦盛研究组的比较基因组学分析揭示了广泛的种内基因顺序变异：大约10％的基因在B73和Mo17之间是相互非同源的。此外，与Mo17相比，超过20％的注释基因在B73中具有突变或大结构变异。在PH207基因组与B73和Mo17基因组的比较中也观察到这些大的基因顺序和基因结构变异。

原文链接：Extensive intraspecific gene order and gene structural variations between Mo17 and other maize genomes