The wild allotetraploid sesame genome provides novel insights into evolution and lignan biosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
INTRODUCTION: The wild tetraploid sesame (Sesamum schinzianum), an ancestral relative of diploid cultivated sesame, grows in the tropical desert of the African Plateau. As a valuable seed resource, wild sesame has several advantageous traits, such as strong environmental adaptability and an extremely high content of sesamolin in its seeds. High-quality genome assembly is essential for a detailed understanding of genome structure, genome evolution and crop improvement. OBJECTIVES: Here, we generated two high-quality chromosome-scale genomes from S. schinzianum and a cultivated diploid elite sesame (Sesamum indicum L.) to investigate the potential genetic basis underlying these traits of wild sesame. METHODS: The long-read data from PacBio Sequel II platform and high-throughput chromosome conformation capture (Hi-C) data were used to construct high-quality sesame genome. Then dissecting the molecular mechanisms of sesame evolution and lignan biosynthesis through comparative genomics and transcriptomics. RESULTS: We found evidence of divergent evolution that involved differences in the number, sequence and expression level of homologous genes between the two sets of subgenomes from allotetraploids in S. schinzianum, all of which might be driven by subfunctionalization after polyploidization. Furthermore, it was found that a great number of genes involved in the stress response have undergone positive selection and resulted from gene family expansion in the wild sesame genome compared with the cultivated sesame genome, which, overall, is associated with adaptative evolution to the environment. We hypothesized that the sole functional member CYP92B14 (SscC22g35272) could be associated with high content of sesamolin in wild sesame seeds. CONCLUSION: This study provides high-quality wild allotetraploid sesame and cultivated sesame genomes, reveals evolutionary features of the allotetraploid genome and provides novel insights into lignan synthesis pathways. Meanwhile, the wild sesame genome will be an important resource to conduct comparative genomic and evolutionary studies and plant improvement programmes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».