植物T2T基因组最新文章精选合集（2025年3月）
华命生物目前已成功完成50+物种的T2T基因组组装，物种涵盖动物、植物、昆虫及同源和异源多倍体等疑难物种，已有多个合作项目在顶级期刊发表和接收，欢迎有需要的老师垂询。联系方式：18371456025。
本期我们简要解读了4篇最新T2T基因组文章，欢迎感兴趣的老师交流探讨。
一、百合杜鹃T2T基因组
【英文标题】T2T genome, pan‐genome analysis, and heat stress response genes in Rhododendron species
【发表杂志】iMETA（2023年IF=23.7）
【发表时间】2025.03.05
杜鹃花属（Rhododendron）以其丰富多样的花型著称，近年来备受科学界关注。尽管已有多个杜鹃花基因组被测序，但均未达到端粒到端粒（T2T）完整水平，尤其是缺乏以T2T基因组为参考的大规模泛基因组分析。
本研究首次在T2T水平解析了百合花杜鹃（R. liliiflorum）基因组。与已发布的基因组相比，我们获得了更高质量、更完整的杜鹃花基因组——其contig N50超过58.56 Mb，优于多数已发表的杜鹃花基因组。此外，通过对15个杜鹃花基因组的泛基因组分析，作者鉴定出大量结构变异（SVs），这些变异为理解其形态多样性的遗传基础提供了关键依据。
【英文标题】Comparative genomics provides insights into the biogeographic and biochemical diversity of meliaceous species
【发表杂志】Nature Communications（2023年IF=14.7）
【发表时间】2025.03.17
楝科植物如印楝（Azadirachta indica）和苦楝（Melia azedarach）含有大量具有独特抗虫活性的柠檬苦素类化合物。然而，负责柠檬苦素下游修饰的基因尚未明确。本研究将印楝和苦楝的基因组组装提升至端粒到端粒（T2T）完整水平，并通过印楝谱系中12号染色体的特异性倒位现象，证实了两者的异域成种机制。
进一步研究发现，苦楝中的两个BAHD乙酰转移酶（MaAT8824和MaAT1704）可催化柠檬苦素C-12和C-3位羟基的双重乙酰化，而印楝同源基因（AiAT0635）则无此功能。关键N端区域（SAGAVP）对AiAT0635的乙酰化活性至关重要，将其替换为苦楝MaAT8824的对应序列（CHRSSG）可恢复活性。本研究的高质量基因组不仅揭示了印楝的异域成种机制，也为楝科植物柠檬苦素的生物合成与化学多样性研究提供了新见解。
三、水芹T2T基因组
【英文标题】Telomere-to-telomere genome assembly reveals insights into the adaptive evolution of herbivore-defense mediated by volatile terpenoids in Oenanthe javanica
【发表杂志】Plant Biotechnology Journal（2023年IF=10.1，中科院1区top期刊）
【发表时间】2025.03.07
释放大量挥发性物质是植物抵御草食动物取食的一种防御策略。水芹（Oenanthe javanica）是伞形科的一种多年生草本植物，因其挥发性萜类物质的积累而具有独特的香气。目前，关于水芹的完整基因组及其挥发性萜类物质的遗传特性仍不甚明了。
本研究通过结合多种测序技术，构建了水芹的端粒到端粒（T2T）基因组，其大小为1012.13 Mb，contig N50为49.55 Mb。比较基因组分析表明，水芹在进化过程中经历了一次近期物种特异性全基因组复制事件。大量基因家族的扩展显著富集于萜类生物合成过程、单萜和二萜生物合成途径，这导致水芹中积累了丰富的挥发性物质。水芹的挥发性萜类物质对草食动物表现出驱避作用。
在外源刺激下，萜类生物合成被损伤信号激活。与其他物种相比，水芹的TPS基因家族显著扩展，并且负责不同萜类生物合成的成员（OjTPS1、OjTPS3、OjTPS4、OjTPS5、OjTPS7、OjTPS16、OjTPS18、OjTPS30和OjTPS58）已得到功能鉴定。这些结果揭示了植物与草食动物相互作用过程中挥发性萜类物质的基因组进化及分子特征。本研究还为水芹及其他植物的遗传和分子生物学研究提供了基因组资源。
【英文标题】Telomere-to-telomere genome and multi-omics analysis of Prunus avium cv. Tieton provides insights into its genomic evolution and flavonoid biosynthesis
【发表杂志】International Journal of Biological Macromolecules （IF=7.7）
【发表时间】2025.03.06
欧洲甜樱桃（Prunus avium）因其卓越的品质、美味的口感和强大的抗逆性而备受推崇，在全球范围内广泛种植。然而，先前不完整的基因组组装阻碍了其进化和遗传调控研究。
在本研究中，作者利用先进的测序技术，构建了甜樱桃品种“Tieton”的端粒到端粒（T2T）无间隙基因组。组装后的基因组包含8条染色体，基因组大小为342.23 Mb，contig N50为40.66 Mb。比较基因组分析鉴定出多个独特的抗逆相关基因，这些基因可能与物种的环境适应性有关。通过整合基因组学、转录组学和代谢组学分析，我们确定了甜樱桃类黄酮生物合成中的一些关键结构基因和代谢物。分析结果显示，85种类黄酮代谢物在樱桃的五个组织（果肉、茎、叶、芽和种子）中差异显著积累。
有趣的是，八种丰富的类黄酮（Narcissoside、Typhaneoside、Myricetin 3–0-galactoside、Diosmin、Neohesperidin、Liquiritin apioside、5,6,7-Trimethoxyflavone和Oroxin B）在樱桃果肉组织中高度积累。基因-代谢物相关性分析表明，七个基因（HTC8、HTC6、CYP75B1_9、CYP75B1_10、4CL1、DFR1和FLS1）显著调控了樱桃果肉中类黄酮的积累。
此外，一些结构基因（4CL6、PAL3、CYP75A2、F3H1、CYP75B1_8和CYP75B1_10）在类黄酮生物合成途径中被鉴定出，并且高度表达，这与樱桃果肉中高含量的类黄酮代谢物相一致。这些鉴定出的基因和代谢物可能在赋予甜樱桃抗逆性和高品质特性中起关键作用。这些发现为基因组进化和类黄酮生物合成机制提供了深入见解，同时也为进一步的功能基因组学研究和樱桃育种改良奠定了坚实基础。
华命生物产品服务一览
