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台中在來 1 號⽔稻基因體的組裝和註釋有助於了解其性狀

為了解決2015 S8的問題，作者杰羅姆 這樣論述：

台中在來 1 號（TN1）是IR8 “奇蹟稻” 的姊妹品種，它開啟了水稻綠色革命（GR）。 TN1 和 IR8 均為低腳烏尖 (Dee-geo-woo-gen, DGWG) 栽培種的直系子代。因此，我們對 TN1 的基因體進行了測序和組裝。它由 PacBio 和 Illumina 二個平台組合測序。基因體主要由 Canu 使用 PacBio 長讀序資料重新組裝。以 R498為參考的基因體，參考RaGOO引導組裝方法輸出染色體水平的組裝，N50 為 33.1 Mb，基因體大小為 409.5 Mb。然後，使用 Illumina 讀值來改善組裝的基因體，包括校正測序錯誤。 TN1 基因體中共預測了

37,526 個基因，其中 24,102 個基因被 Blast2GO鑑定了功能。這種高品質的組裝和註釋與 IR8、MH63 和 IR64 的組裝和註釋，一起用於建立具有 16,999 個核心直向同源組的綠色革命水稻的泛基因體。通過 GR 泛基因體，我們能夠解開 TN1 和 IR8澱粉合成基因的差異，這可能與它們的穀粒產量差異有關。我們還研究了它們的開花基因，以闡明它們對光週期不敏感的基因體基礎。對 TN1 和 IR8 的 sd1（半矮性）基因的分析更正了382 bp 片段的缺失，並通過 Sanger 測序進行驗證。 sd1 基因的外顯子-內含子結構在 TN1和 IR8 之間也不同；前者俱有與

日本晴相關的缺失模式，其中外顯子 1 的後半部分至第二外顯子的一部分丟失。但是，在 IR8 sd1 的註釋中並非如此。我們還研究了為什麼 TN1 易受稻熱病影響。以抗稻熱病 Tetep 品種的基因為參考，我們發現 R 基因 Pi-ta 發生突變，使 Pi54 缺失。來自 3,000 水稻基因體測序的栽培品種的單倍型分析，也支持我們的結論。由這兩個基因的解序，我們懷疑 Pi54 的缺失是 TN1 對稻熱病高感性的部分原因。 TN1 的基因體分析提供了對綠色革命早期歷史的瞭解，並可能為提高糧食產量和抗病能力提供線索。