从基因组的角度看Capsella bursa-pastoris的起源和多样性

摘要背景Capsella bursa-pastoris是一种混合起源的全球性杂草，是研究多倍体早期后果的新兴模型对象，具有快速生长的特性，并且是拟南芥的近亲。该模型的发展受限于缺乏参考基因组序列。结果我们在此呈现Capsella bursa-pastoris基因组的亚基因组解析染色体规模组装和遗传图谱。结果显示，亚基因组大多为共线性，且在任何亚基因组中没有大规模的缺失、插入或重排。亚基因组识别注释显示缺乏基因组优势—两个亚基因组携带相似数量的基因。虽然大多数染色体可以明确识别为来自父本或母本，但我们也发现了两个染色体之间的同源互换。这导致出现两个杂交染色体；这一事件在远缘的C. bursa-pastoris种群之间共享。对119个C. bursa-pastoris及其亲本物种C. grandiflora/rubella和C. orientalis样本的全基因组分析揭示了来自C. orientalis的基因渗入，而不是来自C. grandiflora/rubella。结论C. bursa-pastoris不显示基因组优势。在该物种的进化早期阶段发生了同源互换；其在所有现今C. bursa-pastoris种群中的存在表明该物种的单一来源。来自全基因组分析的证据挑战了当前的观点，即C. grandiflora/rubella是C. bursa-pastoris的直接祖先；我们假设它是与C. grandiflora/rubella同属的灭绝（或未被发现）物种。