野生のピーナッツの12の完全な葉緑体ゲノム：優れた遺伝資源とアラキス系統発生のより良い理解

背景：栽培されたピーナッツ（Arachis Hypogaea）は、世界で最も重要な油糧種子作物の1つですが、その改善は狭い遺伝的基盤によって制限されています。特に宗派内で、非常に多様な野生のピーナッツ種。アラキスは、ピーナッツの改善に対する好ましい対立遺伝子の豊富な遺伝的源として機能する可能性があります。宗派。Arachisは、Arachis属内の最大の分類学的セクションであり、そのメンバーには栽培されたピーナッツも含まれます。これらの野生資源をうまく利用するために、遺伝的基盤とアラキス種の関係は、最初によりよく理解する必要があります。 結果：ここで、この研究では、12のアラキス完全葉緑体（CP）ゲノム（アラキス項から11）を配列決定および/または組み立てました。これらのCPゲノム配列は、公開されたArachis CPゲノムデータを濃縮しました。12の後天性CPゲノムから、同じデータセットから特定された69のSSR遺伝子座とともに、実質的な遺伝的変異（1368 SNDS、311インデル）が特定されました。私たちの研究の系統解析により、宗派がグループ化されています。2つの主要な系統（I＆II）へのアラキス種は、多くの以前の研究からの報告とともに系統IIがほとんどが多年生のAAゲノム種によって支配されていることを示していますが、系統Iにはより多様なゲノムタイプがあり、ほとんどがほとんどの種が含まれています。年間/隔年。さらに、栽培されたピーナッツとA.モンティチョーラは、アラキス内の唯一の四倍体（AABB）種であるA.モンティチョーラは、AAゲノム種が支配した系統内にネストされています。これは、葉緑体の母体遺伝性とともに、2つのテトラプロイド種の母性起源を示しています。AAゲノム種。 結論：要約すると、12の完全なArachis CPゲノムのシーケンスを取得しました。これは、栽培されたピーナッツとその近くの野生の親relativeがどのように関連しているかをよりよく理解するのに役立つだけでなく、大きな可能性を保持する豊富な遺伝的資源を提供してくれました。将来のピーナッツ繁殖。

BACKGROUND: The cultivated peanut (Arachis hypogaea) is one of the most important oilseed crops worldwide, however, its improvement is restricted by its narrow genetic base. The highly variable wild peanut species, especially within Sect. Arachis, may serve as a rich genetic source of favorable alleles to peanut improvement; Sect. Arachis is the biggest taxonomic section within genus Arachis and its members also include the cultivated peanut. In order to make good use of these wild resources, the genetic bases and the relationships of the Arachis species need first to be better understood. RESULTS: Here, in this study, we have sequenced and/or assembled twelve Arachis complete chloroplast (cp) genomes (eleven from Sect. Arachis). These cp genome sequences enriched the published Arachis cp genome data. From the twelve acquired cp genomes, substantial genetic variation (1368 SNDs, 311 indels) has been identified, which, together with 69 SSR loci that have been identified from the same data set, will provide powerful tools for future explorations. Phylogenetic analyses in our study have grouped the Sect. Arachis species into two major lineages (I & II), this result together with reports from many earlier studies show that lineage II is dominated by AA genome species that are mostly perennial, while lineage I includes species that have more diverse genome types and are mostly annual/biennial. Moreover, the cultivated peanuts and A. monticola that are the only tetraploid (AABB) species within Arachis are nested within the AA genome species-dominated lineage, this result together with the maternal inheritance of chloroplast indicate a maternal origin of the two tetraploid species from an AA genome species. CONCLUSION: In summary, we have acquired sequences of twelve complete Arachis cp genomes, which have not only helped us better understand how the cultivated peanut and its close wild relatives are related, but also provided us with rich genetic resources that may hold great potentials for future peanut breeding.