J 2023

The allotetraploid horseradish genome provides insights into subgenome diversification and formation of critical traits

SHEN, Fei, Shixiao XU, Shen QI, Changwei BI, Martin LYSÁK et. al.

Základní údaje

Originální název

The allotetraploid horseradish genome provides insights into subgenome diversification and formation of critical traits

Autoři

SHEN, Fei, Shixiao XU, Shen QI, Changwei BI a Martin LYSÁK (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Nature Communications, Berlin, Nature Research, 2023, 2041-1723

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 16.600 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14740/23:00133216

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

001037058500027

Klíčová slova anglicky

Genome; Genome duplication; Plant evolution; Secondary metabolism

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 7. 3. 2024 23:56, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

Polyploidization can provide a wealth of genetic variation for adaptive evolution and speciation, but understanding the mechanisms of subgenome evolution as well as its dynamics and ultimate consequences remains elusive. Here, we report the telomere-to-telomere (T2T) gap-free reference genome of allotetraploid horseradish (Armoracia rusticana) sequenced using a comprehensive strategy. The (epi)genomic architecture and 3D chromatin structure of the A and B subgenomes differ significantly, suggesting that both the dynamics of the dominant long terminal repeat retrotransposons and DNA methylation have played critical roles in subgenome diversification. Investigation of the genetic basis of biosynthesis of glucosinolates (GSLs) and horseradish peroxidases reveals both the important role of polyploidization and subgenome differentiation in shaping the key traits. Continuous duplication and divergence of essential genes of GSL biosynthesis (e.g., FMOGS-OX, IGMT, and GH1 gene family) contribute to the broad GSL profile in horseradish. Overall, the T2T assembly of the allotetraploid horseradish genome expands our understanding of polyploid genome evolution and provides a fundamental genetic resource for breeding and genetic improvement of horseradish.