山羊草家族Aegilops umbellulata的基因體

圖片作者：ChatGPT

隨著氣候變遷、全球暖化，許多農作物都面臨減產的危機。這時候，培育出具備抗旱、耐熱、抗澇等特性的品種，已經成為一種必要。

但是，目前的品系的基因體，可能都不含有這些基因，怎麼辦？

「禮失而求諸野」，只好從農作物的野生親戚們去尋了。但是，如果能先瞭解一下這些野生親戚裡面有什麼基因，是不是可以防止做白工呢？所以，科學家們就開始研究這些農作物的野生親戚的基因體了。

最近，科學家們完成了一個小麥的野生親戚，山羊草家族Aegilops umbellulata的基因體。

Aegilops umbellulata這種植物擁有14條染色體（2n = 2x = 14，UU基因組）。其基因組的總組裝大小為4.25 Gb。預測共有36,268個基因，而重複序列佔了82.3％。

Aegilops umbellulata的基因組被稱為U基因組。研究團隊發現，與小麥的基因體比較，染色體4、6與7有許多相互易位、倒位與染色體內易位。而這個基因組的幾個基因，如Lr9、Lr76、Yr70與PmY39都是重要的抗病基因，其中Lr9（葉銹病抗病基因）已經被選殖出來。

它的重複序列佔比極高，大致上包括了以下幾大類：

長終端重複子（LTR）：佔比約 17.25%
終端反向重複子（TIR）：佔比約 34.60%
非TIR子：佔比約 17.40%
其他類型的轉座子，包括CACTA、Mutator、PIF_Harbinger、Tc1_Mariner、hAT和helitron，它們的佔比分別為2.45%、1.95%、0.95%、3.14%、0.41%和4.16%

這麼高比例的重複序列，雖然不知道到底原因是什麼，但還是值得注意一下。

瞭解了Aegilops umbellulata的基因體，可以幫助我們在未來育種的時候能更有效率地進行。

參考文獻：

Abrouk, M., Wang, Y., Cavalet-Giorsa, E. et al. Chromosome-scale assembly of the wild wheat relative Aegilops umbellulata. Sci Data 10, 739 (2023). https://doi.org/10.1038/s41597-023-02658-2

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