Plant Communications|高质量的基因组组装和泛基因组研究促进了绿豆的基因发现及其改进

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该研究通过Pacbio测序和Hi-C技术组装出高质量绿豆基因组，揭示绿豆特异基因家族与代谢途径的关系。通过群体遗传学分析，发现了绿豆的种群结构和基因PAV在不同环境中的适应性变化。GWAS分析鉴定出影响农艺性状的关键基因，为绿豆改良提供遗传资源。

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TITLE：High-quality genome assembly and pan-genome studies facilitate genetic discovery in mungbean and its improvement
译名：高质量的基因组组装和泛基因组研究促进了绿豆的基因发现及其改进
期刊：Plant Communications
日期：2022年6月
下载链接： https://doi.org/10.1016/j.xplc.2022.100352
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研究介绍：
绿豆（Vigna radiata（L.）R. Wilczek）作为重要的豇豆属成员，具有抗旱、耐贫瘠和固氮能力，同时也是碳水化合物和优质蛋白质以及叶酸和铁等微量元素的重要来源。相对于大豆、菜豆等豆科作物而言，绿豆的基因组研究比较落后，这严重限制了绿豆分子育种的进展。虽然前人研究已经利用二代测序技术组装了一个绿豆基因组草图（VC1973A），并使用GBS等简化基因组测序策略鉴定了一些潜在功能位点。但对于绿豆基因组特征解析、高密度遗传标记、群体多样性差异以及重要功能基因挖掘等研究仍然不足，本研究较为系统地弥补了这些缺陷和空白。

材料与方法：
材料：
本研究从中国绿豆种质资源库的589份种质中筛选出217份具有代表性的种质资源，根据其表型特征、SSR标记的聚类分析结果以及它们的地理分布特征进行分析。将这些材料种植在河北SJZ（114.48E，38.03N）和ZJK（114.88E，40.82N），进行表型观察。总共使用了来自23个国家的750份绿豆种质进行了多样性分析。
方法：
基因组测序和组装
选择了绿豆优良品种JL7进行全基因组测序和组装。提取基因组DNA，在Illumina NovaSeq平台上构建文库并测序。使用KMC（v3.0）估计K-mer分布，用GenomeScope（v2.0）估计基因组大小。对于vRad_JL7基因组的从头组装，使用了基于PacBio Sequel II平台的长读测序。用高分子量（HMW）DNA构建了插入大小约为20kb的DNA文库，并在Novogene有限公司的PacBio Sequel II测序平台上进行了测序。Flye（v2.8.3-b1695）用于从头组装，BWA-MEM（v0.7.17）用于将Illumina PE读数映射到组装序列。在Illumina HiSeq平台上完成HI-C测序文库的构建和测序。使用3D-DNA管道获得染色体规模的组装。最后，使用Juicebox组装工具（v1.11.9）手动更正错误并可视化组装结果。
为了进行基因组评估，使用BWA-MEM将Illumina PE读取映射到vRad_JL7，并使用SamTools（v1.13）和MosD