谷黄稻香瓜果脆U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，又是一年丰收季U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，回顾过去的一年bsports(中国区)B—sports体育登录入口Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，諾禾致源与合作伙伴们深耕科研领域杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，硕果累累杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩bsports(中国区)B—sports体育登录入口，在这个丰收的季节里Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩Zoty中欧·(中国)体育官方网站，山西农业大学杂粮分子育種團隊在小米驯化选择中代谢物定向变化的遗传机制研究上产生了重大突破！该研究对398份小米材料进行了全基因组重测序bsports(中国区)B—sports体育登录入口博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，通过基因组、转录组、代谢组和抗炎指数的多組學聯合分析尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录bsports(中国区)B—sports体育登录入口，揭示了小米从绿色狗尾草驯化的过程中代谢物变异及其遗传机制熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口。2022年7月熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，山西农业大学杂粮分子育種團隊在SCI一区期刊 Molecular Plant 上发表了题为"Multi-omics analyses of 398 foxtail millet accessions reveal genomic regions associated with domestication, metabolite traits and anti-inflammatory effects"的研究论文Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口，该研究通过对398份小米材料的多组学分析揭示了小米代谢物驯化的遗传机制和抗炎效果杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来。本研究由諾禾致源提供测序服务尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来。

文章題目

Multi-omics analyses of 398 foxtail millet accessions reveal genomic regions associated with domestication, metabolite traits and anti-inflammatory effects

多組學解析398份小米代謝物馴化的遺傳機制和抗炎效果

發表雜志：Molecular Plant

影響因子：21.949

發表時間：2022.07.07

發表單位：山西农业大学杂粮分子育種團隊

本文亮點：本研究包含小米群體的基因組、轉錄組和代謝組數據Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，特別是抗炎指數bsports(中国区)B—sports体育登录入口。還通過基因編輯技術驗證了PSY1的功能Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站。進行了不同組學數據之間的關聯分析尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，爲進一步的功能基因組學研究和小米營養改善打下了堅實的基礎尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，得到的數據將爲未來植物代謝途徑的研究和營養質量的提高提供有價值的資源尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来bsports(中国区)B—sports体育登录入口。

研究結果

1.多組學數據集的生成與分析

對398份地理上不同的小米資源進行了全基因組重測序bsports(中国区)B—sports体育登录入口熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，鑒定了4158075個篩選單核苷酸多態性（SNPs）和插入缺失多態性（InDels）U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，並發現在這些SNP中球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站Zoty中欧·(中国)体育官方网站，30.5%發生在基因編碼區域；遺傳多樣性分析、系統發育樹及主成分分析（PCA）顯示杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，所有品種在主成分分析中形成三個主要聚類熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，南方品種與北方品種間有明顯分離Zoty中欧·(中国)体育官方网站Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，而地方品種與栽培品種間無明顯分離；對小米的代謝物水平進行分析Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，結果表明21%的代謝物的廣義遺傳力(H2)大于0.50尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，5%的代謝物的H2值甚至超過0.70博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口，56%的代謝物觀察到的變異系數大于50%；爲了探索基因表達與代謝物水平和含量之間的關系尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录Zoty中欧·(中国)体育官方网站杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来，通過轉錄組深度測序（RNA序列）分析了灌漿後期的小米轉錄組杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，在RNA序列數據中檢測到24800個表達基因Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站bsports(中国区)B—sports体育登录入口，占注釋基因的72.0%杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录。進行加權相關網絡分析球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，確定了23個高度相關的共表達模塊杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录Zoty中欧·(中国)体育官方网站。

图1 398个小米种质资源的分布、系统发育关系与代谢热图

2.小米馴化過程中的選擇信號及谷粒顔色和品質性狀相關基因的GWAS鑒定

PHYTOENE SYNTHASE1 (PSY1)基因是一個與馴化相關的關鍵基因熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来，是類胡蘿蔔素生物合成途徑上的第一個合成酶杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站bsports(中国区)B—sports体育登录入口，也是主要限速酶U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐。小米馴化的一個顯著特征是去殼後谷粒爲黃色博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，大多數地方品種和小米品種生産黃色的小米Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，其顔色主要是由于果皮、糊粉層和胚乳中類胡蘿蔔素和類黃酮的積累球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会。谷粒黃色和小米品質是小米馴化過程中重要的育種性狀博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，對小米的顔色進行GWAS分析熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，發現 PSY1 上信號顯著博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩。單倍型分析結果顯示Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，在PSY1位點的5’非翻譯區Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，68.75%的綠色狗尾草攜帶A單倍型杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口，98.4%的小米材料攜帶G單倍型球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会，G單倍型與A單倍型相比熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，谷粒顔色的b*值更高Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录。野生型的比例在本地品種中低于2.6%杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口，在栽培品種中低于0.7%球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来，表明馴化過程中G單倍型受到馴化選擇尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐。大多數優良品種的谷粒都是黃色的博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，而野生品種通常具有均勻的灰色粒bsports(中国区)B—sports体育登录入口熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站。單倍型網絡表明U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，PSY1單倍型具有地理結構分布杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来。爲了建立SiPSY1和谷粒顔色之間的聯系熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，使用CRISPR-Cas9基因組編輯技術爲SiPSY1生成突變材料杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，結果表明純合子基因編輯植株谷粒中類胡蘿蔔素含量遠低于野生型谷粒杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，純合子谷粒葉黃素和玉米黃質含量比野生型谷粒分別降低25.5%和34.4%bsports(中国区)B—sports体育登录入口。

图2 驯化分析、谷粒颜色GWAS和PSY1功能鉴定

3.小米提取物的抗炎作用

体外细胞炎症试验表明熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会，谷粒中的83种代谢物具有抗炎作用Zoty中欧·(中国)体育官方网站杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来。测定了与1 mg/ml模拟炎症的脂多糖（LPS）和200 mg/ml小米提取物共同培养的单核/巨噬细胞样细胞RAW264.7中IL-1b、IL-6和TNF-a的水平Zoty中欧·(中国)体育官方网站bsports(中国区)B—sports体育登录入口杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来，发现LPS處理顯著增加了IL-1b、IL-6和TNF-a的水平Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站bsports(中国区)B—sports体育登录入口熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，在向培養基中添加小米提取物後Zoty中欧·(中国)体育官方网站杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，這些水平會降低熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站。與單獨的LPS處理相比Zoty中欧·(中国)体育官方网站，96%以上的小米提取物處理顯示出顯著（p<0.05）的阻止這三種細胞因子産生的能力博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，其中一些來自小米的小米提取物甚至産生的細胞因子水平與未經處理的對照組一樣低尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录Zoty中欧·(中国)体育官方网站博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩。這些結果表明尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，小米提取物比IL-1b或IL-6更能抑制TNF-a的生成U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐。

图3 抗炎模型和GWAS对抗炎性状的影响

4.轉錄組、代謝組和抗炎指數網絡

在這項多組學研究中尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站，通過計算每個轉錄物、代謝物豐度和抗炎指數之間的相關系數來連接轉錄組、代謝組和抗炎特性U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来。結果表明bsports(中国区)B—sports体育登录入口Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口，轉錄預測結構和代謝物預測結構數據集之間的總聯合方差分別達到31.5%和17.8%杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来。轉錄數據和代謝物數據的獨特差異程度分別達到34.0%和26.8%球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会bsports(中国区)B—sports体育登录入口。大量的聯合分析表明博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，相當大比例的代謝物水平變化伴隨著基因表達的變化杏宇平台|杏宇娱乐|杏宇引领传媒未来。最後尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录球友会-qy球友会-（中国）千亿球友会博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩，將總共9415個基因代謝物對納入代謝物轉錄網絡U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口，鑒定了具有抗炎特性的代謝物U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，如類黃酮、酰胺和有機酸Z6尊龙旗舰厅官网入口·凯时(中国区)官方网站熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站博天堂(918)官方网站 - 让你更精彩。這兩種代謝物用于早期抗炎試驗熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录，並顯示出良好的抗炎效果尊龙时凯人生就是搏[中国]官网登录Zoty中欧·(中国)体育官方网站U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐。

图4 基于代谢物、基因和抗炎指数之间相关性的网络

參考文獻

[1] Li X., Gao J., Song J., Guo K., Hou S., Wang X., He Q., Zhang Y., Zhang Y., Yang Y., Tang J., Wang H., Persson S., Huang M., Xu L., Zhong L., Li D., Liu Y., Wu H., Diao X., Chen P., Wang X., and Han Y. (2022). Multi-omics analyses of 398 foxtail millet accessions reveal genomic regions associated with domestication, metabolite traits, and anti-inflammatory effects. Mol. Plant. 15, 1367–1383.