香蕉


简介

香蕉,芭蕉科芭蕉属一年生草本植物,植株丛生,有匐匍茎。香蕉为世界四大水果之一,产量高分布广、果肉营养丰富、香甜软糯。香蕉也是第四大粮食作物,仅次于水稻、小麦和玉米。野生香蕉是二倍体,含有大颗粒种子,但带有微小种子的二倍体或多倍体栽培品种(有些是杂交品种)或没有种子的三倍体杂交品种更适合人类食用生果。


地理分布

香蕉原产印度,在中国有2000多年的历史,19世纪初传入中美洲,中美洲是当今世界主要的香蕉产区,南美洲的厄瓜多尔有“香蕉国”之称。

中国香蕉的主产地分布在两广、福建、台湾等地,优良品种有广东和福建的“龙牙蕉”“香牙蕉”以及台湾的“北蕉”等。


应用

  • 食用:香蕉为世界四大水果之一,产量高分布广、果肉营养丰富、香甜软糯。
  • 药用:《日用本草》中记载了香蕉具有治疗热病烦渴、肺燥咳嗽、便秘、痔疮的药用价值。
  • 贸易:除了供应中国国内市场外,香蕉在国际水果进出口贸易中占据重要地位。
  • 保健:营养价值很高,富含维生素A、C和B6。它还含有大量的钙、钾和磷。
  • 观赏:植株丛生,具匍匐茎,叶片长圆形,穗状花序下垂,香蕉树也具有极好的观赏价值。
  • 其他工业原料:香蕉可以用于制造纤维、香蕉酒和香蕉啤酒。

基因组测序

DH-Pahang是属于malaccensis亚种的M. acuminata的二倍体基因型。香蕉参考基因组序列的资金由ANR提供,与Genoscope和CIRAD(UMR AGAP)合作完成。Global Musa Genomics Consortium(GMGC)内的几个团队利用Roche/45和Sanger等技术获得了24,425个contig和7,513个scaffold,基因组总长度为472.2 Mb。其中,大约90%的组装是在647个scaffold中进行的,scaffold N50为1.3 Mb。基因组中鉴定出了36,542个蛋白编码基因。

2016 年,来自CIRAD的Martin等人开发了一套模块化生物信息学流程,以改善基因组序列的组装结果。这种方法带来了显著改进,将scaffold总数从7,513个减少到1,532个(即减少80%),scaffold N50从1.3 Mb(65个scaffold)增加到3.0 Mb(26个scaffold)。最终,89.5%的组装结果被锚定到11条染色体上,而之前只有70%。

来自巴黎索克莱大学的Belser等人利用牛津纳米孔长读长测序技术对Musa acuminata香蕉基因组进行了染色体尺度的组装。研究人员使用PromethION R9.4.1流式细胞获得了约93 Gb的测序数据集。得到的组装结果包括124个长度超过50 kbp的contig,累计大小为485 Mbp,contig N50为32 Mbp。

DH-PKW基因型属于Musa balbisiana,为种植的异型三倍体香蕉贡献了B-亚基因组。该项目由CATAS和BGI与CIRAD合作完成,采用了PacBio、Illumina和HI-C测序技术。使用了58.99 Gb(113×)的PacBio单分子长读长和86.34 Gb(166×)的Illumina 双端和配对读长进行组装,生成了492.77 Mb的scaffolds。最终组装的contig N50为1.83 Mb,scaffold N50为5.05 Mb。此外,还为DH-PKW构建了Hi-C文库,产生了72 Gb(138×)的Hi-C配对末端读长。最终,大小为430 Mb的组装结果和94.0%的基因被映射到11个染色体组上,基因注释鉴定了B基因组中的35,148个蛋白编码基因,其中33,137个位于11条拟染色体上。

Musa schizocarpa是一种原产于新几内亚岛的野生香蕉物种,在一些香蕉栽培品种中发现了该物种的遗传特征。该物种的基因组测序由法国测序中心Genoscope和CIRAD合作完成,得到了法国公司Génomique在Dynamo项目中的财务支持。通过Nanopore和光学图谱技术获得了Musa schizocarpa染色体规模的基因组序列,具有高等位基因N50值(>5Mb),预测到总共有32,809个蛋白编码基因。


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