I metodi tradizionali che utilizzano i dati di sequenziamento Illumina, PacBio e Nanopore spesso comportano una scarsa completezza dell'assemblaggio, una bassa precisione di sequenziamento e costi elevati, limitandone l'applicabilità. Sulla base di queste sfide, è necessario un metodo di assemblaggio più efficiente e accurato per condurre ricerche approfondite sui mitogenomi delle piante.

I ricercatori dell'Università forestale di Nanchino, in collaborazione con l'Accademia di scienze agricole e forestali di Pechino e l'Accademia cinese di scienze agricole, hanno sviluppato un efficiente kit di strumenti di assemblaggio (PMAT) per l'assemblaggio de novo di mitogenomi vegetali utilizzando dati di sequenziamento HiFi a bassa copertura. /P>

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Horticulture Research il 26 gennaio 2024, dimostrando un passo avanti significativo nella ricerca genomica.

PMAT risolve i limiti dei tradizionali metodi di assemblaggio del genoma mitocondriale utilizzando dati di sequenziamento HiFi a lettura lunga altamente accurati. Ciò consente l'estensione della maggior parte delle ripetizioni e la generazione di sequenze di genoma mitocondriale complete e accurate.

Il toolkit include due modalità:"autoMito" e "graphBuild". La modalità "autoMito" fornisce un processo di assemblaggio in un unico passaggio, mentre la modalità "graphBuild" consente la selezione manuale dei semi appropriati per l'assemblaggio, garantendo flessibilità e controllo da parte dell'utente.

I ricercatori hanno assemblato con successo i mitogenomi di 13 specie di piante, tra cui eudicotiledoni, monocotiledoni e gimnosperme. Ad esempio, il genoma mitocondriale dell'Arabidopsis thaliana è stato riassemblato in un tipico cromosoma circolare singolo con una lunghezza di 367.810 paia di basi, mostrando solo piccole differenze rispetto al genoma di riferimento pubblicato.

Inoltre, PMAT richiedeva dati di sequenziamento minimi per ottenere assemblaggi completi, rendendolo una soluzione economicamente vantaggiosa per studi genomici su larga scala.

Il dottor Zhiqiang Wu, uno dei principali ricercatori, ha commentato:"PMAT rappresenta un progresso significativo nel campo della genomica vegetale. Superando le sfide dei metodi di assemblaggio tradizionali, PMAT fornisce una visione completa e accurata dei mitogenomi vegetali, facilitando una visione più approfondita dei mitogenomi vegetali. evoluzione e riproduzione delle piante."

Lo sviluppo di PMAT ha un impatto significativo sulla ricerca e sulla selezione genomica delle piante. Offrendo un metodo affidabile per assemblare i mitogenomi delle piante, PMAT accelera gli studi sulla variazione del genoma e i suoi effetti sui tratti delle piante. Ciò migliora gli sforzi di selezione per migliorare la resilienza, la resa e la qualità delle colture.

Inoltre, l'acquisizione di molteplici conformazioni mitocondriali apre nuove strade di ricerca sulle dinamiche evolutive dei genomi delle piante.