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Unveiling elevated spontaneous mutation rates in Phyllostachys edulis (Moso Bamboo) through whole genome sequencing (WGS) and investigating the impact of atmospheric and room temperature plasma (ARTP) induced mutagenesis

毛竹 竹子 毛竹 突变 全基因组测序 突变 生物 基因组 遗传学 基因 植物
作者
Yiwei Bai,Yanjun Ma,Yanting Chang,Wenbo Zhang,Yayun Deng,Keke Fan,Na Zhang,Xue Zhang,Yudong Ye,Tiankui Chu,Zehui Jiang,Tao Hu
出处
期刊:Industrial Crops and Products [Elsevier BV]
卷期号:214: 118618-118618
标识
DOI:10.1016/j.indcrop.2024.118618
摘要

Moso bamboo, recognized for its wide distribution and economic importance, encounters challenges in varietal enhancement owing to its protracted sexual reproduction cycle. This study employed whole-genome resequencing to identify spontaneous mutations in Moso bamboo and investigated mutagenesis using atmospheric and room temperature plasma (ARTP). Through the sequencing results, we identified a population of flowering bamboo as an asexual breeding line. Notably, the flowering Moso bamboo population, exclusively derived from asexual reproduction, exhibited a high spontaneous mutation rate (4.54 × 10−4 to 1.15 × 10−3/bp) during sexual reproduction, considering parental and cross-pollination effects. Genetic disparities between the offspring and parents exhibited a bimodal distribution, indicating a substantial cross-pollination rate. ARTP mutagenesis increased structural variations in offspring, whereas changes in SNPs and INDELs were less pronounced. Sanger sequencing validated the gene subset, providing a foundation for the investigation of spontaneous mutation rates via whole-genome sequencing. These insights, particularly from mutagenized offspring sequencing, can contribute to Moso bamboo breeding strategies.
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