山东省农业科学院果树研究所甜樱桃基因组测序研究获得重大突破

2020年8月1日，山东省果树研究所刘庆忠研究员团队完成的题为“Chromosome-scale genome assembly of sweet cherry (PrunusaviumL.) cv. Tieton obtained using long-read and Hi-C sequencing”的重要成果在Horticulture Research在线发表。

该期刊是由南京农业大学与Nature出版集团(现Springer Nature)合作创办的英文期刊，是Nature旗下唯一的园艺领域专刊，也是目前园艺领域唯一的一区中国SCI期刊。2019年JCR影响因子5.404，园艺一区TOP期刊(第1/36名)，植物科学一区(第16/234名)，遗传学一区(第24/177名)。

刘庆忠研究员樱桃团队研究利用Oxford Nanopore、Illumina和Hi-C技术，获得了一个中国主栽甜樱桃品种美早的高质量染色体版本的甜樱桃参考基因组，该基因组具有更高的连续性和完整性，将更有助于李属物种比较基因组的研究，并为甜樱桃的分子育种研究提供了高质量的参考基因组。

该研究获得了相当于甜樱桃基因组190X的Oxford Nanopore测序数据和136X的Illumina测序数据，通过MaSuRCA，Canu，wtdbg2和NECAT等组装软件组装，再利用三代和二代测序数据进行校正，最后利用Purge Haplotigs去除冗余序列。通过比较不同组装的BUSC评估结果，选取Complete BUSCOs为(97.4%)NECAT-medaka-NextPolish-Purge_Haplotigs的组装结果进行后续分析，组装总长度为344.29Mb，Contig N50=3.25Mb。该研究获得了40.19Gb的Hi-C测序数据，利用Hi-C测序结果，通过ALLHiC软件将99.59%(342.88Mb)的contig定位到8条染色体上，获得了高质量染色体版本的甜樱桃参考基因组。

通过同源分析、从头预测和转录组辅助预测等方法对美早的基因组进行了注释，共预测得到38275个基因，编码了40338个蛋白序列，对其中的30416个蛋白序列进行了功能注释。重复序列分析发现，美早的基因组共含有204.55Mb的重复序列，占到基因组序列的59.40%，这是已发表的李属植物基因组中重复序列比例最高的，这也是甜樱桃基因组组装的难点之一。

这项成果充实了中国甜樱桃分子育种领域研究内容，有助于樱桃人了解甜樱桃基因序列，也为分子育种和抗性相关研究提供了研究基础。只有对甜樱桃基因组了解越透彻，才能选育出更多更优质的品种，希望更多的樱桃专家为中国樱桃育种事业开创新局面，促进樱桃产业蓬勃发展。

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