페디쿨라리스 칸수엔시스의 염색체 수준 유전체 조립이 선택적 기생 식물의 유전체 진화를 밝힌다

초록 기생 식물은 이형영양 생활 방식으로, 숙주로부터 하우스토리움을 통해 모든 영양소나 일부 영양소를 흡수한다. 기생 식물의 많은 초안 유전체가 발표되었음에도 불구하고, 선택적 기생물의 기생 특성과 관련된 유전체 진화는 아직 대체로 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 선택적 기생식물인 페디쿨라리스 칸수엔시스 (오로반카과)의 고품질 염색체 수준 유전체 조립을 제시하며, 이는 칭하이-티베트 고원의 열화된 초원에서 콩과 및 풀 숙주 종에 침입한다. 이 종은 다른 기생 종과 비교하여 가장 큰 유전체 크기를 가지며, 조립체의 62.37%를 차지하는 긴 말단 반복 레트로전이의 확장이 이 종의 유전체 크기 확장에 크게 기여하고 있다. 총 42,782개의 유전자가 주석을 달았으며, P. kansuensis에서 유전자 손실의 패턴은 다른 기생 종과 달랐다. 우리는 또한 P. kansuensis와 그 숙주 종 중 하나 사이에서 많은 이동 가능한 mRNA를 발견했지만, 이 이동 가능한 mRNA는 P. kansuensis에서 결손 유전자의 기능적 손실을 보완할 수 없었다. 또한, 우리는 로시드 및 단엽식물에서 아홉 개의 수평 유전자 전이(HGT) 사건과 HGT 유전자에서의 단일 유전자 복제 사건을 확인했으며, 이는 다른 기생 종과 뚜렷이 구별된다. 더 나아가, 우리는 계통적으로 원거리 숙주 종으로부터의 유전체 조각 전이를 통해 HGT의 증거를 발견했다. 이 모든 발견은 선택적 기생물의 진화에 대한 유전체적 통찰력을 제공하며, 기생 식물의 다양화된 유전체 진화와 식물 기생의 분자 메커니즘에 대한 이해를 넓힌다.