Sequencing of 15 622 gene-bearing BACs clarifies the gene-dense regions of the barley genome.

Muñoz-Amatriaín, M., Lonardi, S., Luo, M., Madishetty, K., Svensson, J.T., Moscou, M.J., Wanamaker, S., Jiang, T., Kleinhofs, A., Muehlbauer, G., Wise, R.P., Stein, N., Ma, Y., Rodriguez, E., Kudrna, D., Bhat, P.R., Chao, S., Condamine, P., Heinen, S., Resnik, J., Wing, R., Witt, H.N., Alpert, M., Beccuti, M., Bozdag, S., Cordero, F., Mirebrahim, H., Ounit, R., Wu, Y., You, F.M., Zheng, J., Šimková, H., Doležel, J., Grimwood, J., Schmutz, J., Duma, D., Altschmied, L., Blake, T., Bregitzer, P., Cooper, L., Dilbirligi, M., Falk, A., Feiz, L., Graner, A., Gustafsson, P., Haygarth, P.M., Lemaux, P.G., Mammadov, J., et Close, T.J. (2015). « Sequencing of 15 622 gene-bearing BACs clarifies the gene-dense regions of the barley genome. », The Plant Journal, 84(1), p. 216-227. doi : 10.1111/tpj.12959  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’orge (Hordeum vulgare L.) possède un vaste génome hautement répétitif constitué de 5,1 Gb, ce qui ralentit la réalisation d’une séquence complète. En 2012, l’International Barley Sequencing Consortium a publié une ressource intégrant des séquences aléatoires du génome entier à une cartographie physique et génétique. Toutefois, puisque seulement 6 278 chromosomes bactériens artificiels (BAC, pour bacterial artificial chromosome) de la carte physique ont été séquencés, la structure fine était limitée. Pour accéder à la région du génome de l’orge contenant les gènes à haute résolution, nous avons identifié et séquencé 15 622 BAC représentant le chemin de recouvrement minimal de 72 052 BAC porteurs de gènes, cartographiés physiquement. Il en a résulté une séquence génomique d’environ 1,7 Gb contenant approximativement les deux tiers de tous les gènes d’orge de la variété Morex. L’exploration de ces BAC séquencés révèle que, même si les extrémités distales des chromosomes renferment la plupart des BAC enrichis de gènes et qu’elles se caractérisent par des taux de recombinaison élevés, il existe également des régions denses en gènes avec recombinaison supprimée. Nous avons eu recours aux données publiées de séquences intégrées à la carte, données provenant de Aegilops tauschii, pour créer un outil de visualisation de la synténie entre l’orge et l’ancêtre du génome D du blé. Sauf pour certaines inversions notables, le degré de colinéarité entre les deux espèces est élevé. Le logiciel HarvEST:Barley donne un accès facile aux séquences des BAC et à leurs annotations, de même qu’à la visualisation de la synténie orge–Ae. tauschii. Ces séquences de BAC constituent une ressource qui permet d’améliorer l’efficacité du développement de marqueurs, du clonage cartographique et de la génomique comparative de l’orge et de cultures connexes. Les connaissances supplémentaires sur les régions du génome de l’orge qui sont denses en gènes, mais où la recombinaison est faible, s’avèrent particulièrement pertinentes.

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