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Pan-genome inversion index reveals evolutionary insights into the subpopulation structure of Asian rice

基因组 生物 水稻 连锁不平衡 遗传学 野生稻 基因 稻属 遗传多样性 进化生物学 单倍型 人口 基因型 社会学 人口学
作者
Yong Zhou,Zhichao Yu,Dmytro Chebotarov,Kapeel Chougule,Zhenyuan Lu,Luis Fernando Rivera,Nagarajan Kathiresan,Noor Al-Bader,Nahed Mohammed,Aseel Alsantely,Saule Mussurova,João Dourado Santos,Manjula Thimma,Maxim Troukhan,Alice Fornasiero,Carl D Green,Dario Copetti,David Kudrna,Víctor Llaca,Mathias Lorieux,Andrea Zuccolo,Doreen Ware,Kenneth L. McNally,Jian Wei Zhang,Rod A. Wing
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:6
标识
DOI:10.1038/s41467-023-37004-y
摘要

Understanding and exploiting genetic diversity is a key factor for the productive and stable production of rice. Here, we utilize 73 high-quality genomes that encompass the subpopulation structure of Asian rice (Oryza sativa), plus the genomes of two wild relatives (O. rufipogon and O. punctata), to build a pan-genome inversion index of 1769 non-redundant inversions that span an average of ~29% of the O. sativa cv. Nipponbare reference genome sequence. Using this index, we estimate an inversion rate of ~700 inversions per million years in Asian rice, which is 16 to 50 times higher than previously estimated for plants. Detailed analyses of these inversions show evidence of their effects on gene expression, recombination rate, and linkage disequilibrium. Our study uncovers the prevalence and scale of large inversions (≥100 bp) across the pan-genome of Asian rice and hints at their largely unexplored role in functional biology and crop performance.
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