Sequencing of diverse mandarin, pummelo and orange genomes reveals complex history of admixture during citrus domestication
G Albert Wu
,
Simon Prochnik
,
Jerry Jenkins
(1)
,
Jérôme Salse
(2)
,
Uffe Hellsten
(3)
,
Florent Murat
(2)
,
Xavier Perrier
(4)
,
Manuel Ruiz
,
Simone Scalabrin
(5)
,
Javier Terol
(6)
,
Marco Aurélio Takita
,
Karine Labadie
(7)
,
Julie Poulain
(7)
,
Arnaud Couloux
(8)
,
Kamel Jabbari
(9)
,
Federica Cattonaro
(5)
,
Cristian del Fabbro
(10)
,
Sara Pinosio
(11)
,
Andrea Zuccolo
(12)
,
Jarrod Chapman
(3)
,
Jane Grimwood
(13)
,
Francisco Tadeo
(14)
,
Leandro Estornell
,
Juan Muñoz-Sanz
,
Victoria Ibanez
,
Amparo Herrero-Ortega
,
Pablo Aleza
,
Julián Pérez-Pérez
,
Daniel Ramón
(15)
,
Dominique Brunel
(16)
,
Luro François
(17)
,
Chunxian Chen
,
William Farmerie
,
Brian Desany
,
Chinnappa Kodira
(18)
,
Mohammed Mohiuddin
,
Tim Harkins
,
Karin Fredrikson
,
Paul Burns
,
Alexandre Lomsadze
,
Mark Borodovsky
,
Giuseppe Reforgiato
,
Juliana Freitas-Astúa
,
Francis Quetier
(8)
,
Luis Navarro
(6)
,
Mikeal Roose
,
Patrick Wincker
(19)
,
Jeremy Schmutz
(1)
,
Michèle Morgante
(20)
,
Marcos Antonio Machado
,
Manuel Talon
(6)
,
Olivier Jaillon
(7)
,
Patrick Ollitrault
(4)
,
Frederick Gmitter
,
Daniel Rokhsar
(3)
1
United States Department of Energy
2 GDEC - Génétique Diversité et Ecophysiologie des Céréales
3 DOE Joint Genome Institute [Walnut Creek]
4 UMR AGAP - Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
5 IGA - Istituto di Genomica Applicata
6 IVIA - Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias - Institut Valencià d'Investigacions Agraries - Valencian Institute for agricultural Research
7 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
8 UMR 8030 - Génomique métabolique
9 IJM (UMR_7592) - Institut Jacques Monod
10 IGA - Institute of Applied Genomics [Udine]
11 Plant Genetics Institute
12 EEB - Ecology and Evolutionary Biology [Tucson]
13 DOE - Department of Energy / Joint Genome Institute
14 Centro de Genómica - Centre de Genòmica [IVIA]
15 Department of Food Biotechnology, Biopolis
16 EPGV - Etude du Polymorphisme des Génomes Végétaux
17 GEQA - Génétique et Ecophysiologie de la qualité des agrumes
18 BROAD INSTITUTE - Broad Institute of MIT and Harvard
19 IG - Institut de Génomique d'Evry
20 Dipartimento di Produzione Vegetale e Tecnologie Agrarie
2 GDEC - Génétique Diversité et Ecophysiologie des Céréales
3 DOE Joint Genome Institute [Walnut Creek]
4 UMR AGAP - Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
5 IGA - Istituto di Genomica Applicata
6 IVIA - Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias - Institut Valencià d'Investigacions Agraries - Valencian Institute for agricultural Research
7 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
8 UMR 8030 - Génomique métabolique
9 IJM (UMR_7592) - Institut Jacques Monod
10 IGA - Institute of Applied Genomics [Udine]
11 Plant Genetics Institute
12 EEB - Ecology and Evolutionary Biology [Tucson]
13 DOE - Department of Energy / Joint Genome Institute
14 Centro de Genómica - Centre de Genòmica [IVIA]
15 Department of Food Biotechnology, Biopolis
16 EPGV - Etude du Polymorphisme des Génomes Végétaux
17 GEQA - Génétique et Ecophysiologie de la qualité des agrumes
18 BROAD INSTITUTE - Broad Institute of MIT and Harvard
19 IG - Institut de Génomique d'Evry
20 Dipartimento di Produzione Vegetale e Tecnologie Agrarie
G Albert Wu
- Fonction : Auteur
Simon Prochnik
- Fonction : Auteur
Jérôme Salse
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1147737
- IdHAL : jerome-salse
- ORCID : 0000-0003-2942-1098
Florent Murat
- Fonction : Auteur
- PersonId : 751486
- IdHAL : florent-murat
- ORCID : 0000-0003-2116-2511
Manuel Ruiz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1203055
- ORCID : 0000-0001-8153-276X
- IdRef : 069152543
Marco Aurélio Takita
- Fonction : Auteur
Karine Labadie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 757912
- ORCID : 0000-0001-7467-8509
- IdRef : 089020235
Julie Poulain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756903
- IdHAL : julie-poulain
- ORCID : 0000-0002-8744-3116
- IdRef : 061407232
Leandro Estornell
- Fonction : Auteur
Juan Muñoz-Sanz
- Fonction : Auteur
Victoria Ibanez
- Fonction : Auteur
Amparo Herrero-Ortega
- Fonction : Auteur
Pablo Aleza
- Fonction : Auteur
Julián Pérez-Pérez
- Fonction : Auteur
Luro François
- Fonction : Auteur
- PersonId : 753289
- IdHAL : francois-luro
- ORCID : 0000-0002-5189-5735
Chunxian Chen
- Fonction : Auteur
William Farmerie
- Fonction : Auteur
Brian Desany
- Fonction : Auteur
Mohammed Mohiuddin
- Fonction : Auteur
Tim Harkins
- Fonction : Auteur
Karin Fredrikson
- Fonction : Auteur
Paul Burns
- Fonction : Auteur
Alexandre Lomsadze
- Fonction : Auteur
Mark Borodovsky
- Fonction : Auteur
Giuseppe Reforgiato
- Fonction : Auteur
Juliana Freitas-Astúa
- Fonction : Auteur
Francis Quetier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1374787
- ORCID : 0000-0003-4388-9287
Mikeal Roose
- Fonction : Auteur
Patrick Wincker
- Fonction : Auteur
- PersonId : 757160
- IdHAL : patrick-wincker
- ORCID : 0000-0001-7562-3454
Marcos Antonio Machado
- Fonction : Auteur
Olivier Jaillon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756900
- IdHAL : olivier-jaillon
- ORCID : 0000-0002-7237-9596
- IdRef : 119733374
Frederick Gmitter
- Fonction : Auteur
Résumé
Cultivated citrus are selections from, or hybrids of, wild progenitor species whose identities and contributions to citrus domestication remain controversial. Here we sequence and compare citrus genomes-a high-quality reference haploid clementine genome and mandarin, pummelo, sweet-orange and sour-orange genomes- and show that cultivated types derive from two progenitor species. Although cultivated pummelos represent selections from one progenitor species, Citrus maxima, cultivated mandarins are introgressions of C. maxima into the ancestral mandarin species Citrus reticulata. The most widely cultivated citrus, sweet orange, is the offspring of previously admixed individuals, but sour orange is an F1 hybrid of pure C. maxima and C. reticulata parents, thus implying that wild mandarins were part of the early breeding germplasm. A Chinese wild 'mandarin' diverges substantially from C. reticulata, thus suggesting the possibility of other unrecognized wild citrus species. Understanding citrus phylogeny through genome analysis clarifies taxonomic relationships and facilitates sequence-directed genetic improvement.
栽培されている柑橘類は、野生祖先種から選択されたもの、またはその交雑種であるが、その祖先種の正体、および柑橘類栽培化に対する寄与には依然として議論がある。今回、柑橘類ゲノム(クレメンタインの高精度標準ハプロイドゲノム、ならびにマンダリン、パメロ、スイートオレンジ、およびサワーオレンジのゲノム)の配列解読および比較を行ったところ、栽培種が2つの祖先種に由来することが明らかにされた。栽培パメロは単一祖先種 Citrus maxima から選択されたことがわかったが、栽培マンダリンは祖先マンダリン種 Citrus reticulata に C. maxima から遺伝子移入が行われたものであった。最も広く栽培されている柑橘類であるスイートオレンジは過去に混種した個体の子孫であるが、サワーオレンジは純粋な C. maxima と C. reticulata とのF1雑種であり、このことは、野生のマンダリンが初期の育種生殖系列の要素であったことを意味している。中国の野生「マンダリン」は C. reticulata とは大きく異なっており、別の未確認の野生柑橘種である可能性が示唆される。ゲノム解析で柑橘類の系統発生を理解することにより、分類学的な関係が解明され、配列本位の遺伝的改良が促進される。
Domaines
Sciences du Vivant [q-bio]
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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