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최재영
최재영 (Jae Young Choi) 저자 이메일 보기
New York University
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Nanopore sequencing-based genome assembly and evolutionary genomics of circum-basmati rice
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Abstract

Background
The circum-basmati group of cultivated Asian rice (Oryza sativa) contains many iconic varieties and is widespread in the Indian subcontinent. Despite its economic and cultural importance, a high-quality reference genome is currently lacking, and the group’s evolutionary history is not fully resolved. To address these gaps, we use long-read nanopore sequencing and assemble the genomes of two circum-basmati rice varieties.

Results
We generate two high-quality, chromosome-level reference genomes that represent the 12 chromosomes of Oryza. The assemblies show a contig N50 of 6.32 Mb and 10.53 Mb for Basmati 334 and Dom Sufid, respectively. Using our highly contiguous assemblies, we characterize structural variations segregating across circum-basmati genomes. We discover repeat expansions not observed in japonica—the rice group most closely related to circum-basmati—as well as the presence and absence variants of over 20 Mb, one of which is a circum-basmati-specific deletion of a gene regulating awn length. We further detect strong evidence of admixture between the circum-basmati and circum-aus groups. This gene flow has its greatest effect on chromosome 10, causing both structural variation and single-nucleotide polymorphism to deviate from genome-wide history. Lastly, population genomic analysis of 78 circum-basmati varieties shows three major geographically structured genetic groups: Bhutan/Nepal, India/Bangladesh/Myanmar, and Iran/Pakistan.

Conclusion
The availability of high-quality reference genomes allows functional and evolutionary genomic analyses providing genome-wide evidence for gene flow between circum-aus and circum-basmati, describes the nature of circum-basmati structural variation, and reveals the presence/absence variation in this important and iconic rice variety group.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2020년 02월 (BRIC 등록일 2020-02-05)
- 연구진: 국외연구진
- 분야: Genomics, Agriculture, Evolution
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