杨柳科植物是具有重要商业价值的树木，乌柳（Salix cheilophila） 是西藏的优势物种，具有广泛的生态适应性（是一种对各类极端环境条件适应性较强的树种），从高海拔到低海拔都有分布，在沙漠绿化工作中具有关键作用，对该物种进行研究有助于对环境适应的进化特征进行分析。

中国科学院新疆生地所张道远研究员团队与南京林业大学合作完成了乌柳端粒到端粒的高质量基因组的组装和注释，获得了全部19条染色体的完整无gap组装，单碱基准确度达到99.99%以上，是迄今已报道的杨柳科植物第一套T2T基因组。该成果发表在期刊Plant Communications上，文章题目“A telomere-to-telomere genome assembly of Salix cheilophila reveals its evolutionary signatures for environmental adaptation”。诺禾致源为本研究提供了二代、三代建库测序与部分分析服务。

主要结论

利用PacBio HiFi reads （59×）、ONT超长reads （93×）和Illumina 短reads （125×）进行乌柳基因组的组装，组装contig N50为12.7Mb，共计获得19条染色体，基因组大小343Mb，在所有19条染色体上均检测到了7碱基的端粒重复序列，其中14条染色体的两端都有端粒重复特征。除核基因组外，还获得了完整的环状叶绿体 （155614 bp） 和线粒体 （640032 bp） 基因组，其线粒体基因组包含三条环状染色体，长度分别为 264703、206378和168951bp。基因组BUSCO值为98.7%，mapping率99.04%，coverage 99.71%，QV值42.76。基因组共注释到26397个基因，重复序列占基因组的 40.95%，预测到 9346 个非编码 RNA。

该研究还利用多个杨柳科基因组内部的共线性重构了杨柳科基因组加倍前的9条祖先染色体，对乌柳的着丝粒结构进行详细的结构解析发现其存在不同类型的着丝粒重复序列单体。

基因组分析确定了 1413 个正向选择基因、275个显著扩增的基因家族和 759 个串联复制的基因簇。其中19个基因存在于所有三个类别中，强调了它们在适应中的潜在重要性。

为了进一步研究适应性基因靶点，对青藏高原和沙漠两种极端生境的乌柳进行重测序，发掘并验证了在两种极端环境中发生微妙变异的靶标基因，最终揭示了基因的串联重复加倍以及累加的正向选择压力是乌柳对极端环境适应性的重要驱动力。

图1 杨属和柳属基因组祖先核型重构和演化路径，以及乌柳高原和荒漠环境适应性演化关键靶点的靶定与功能验证

ag尊龙凯时三代优势

ag尊龙凯时PacBio Revio平台的HiFi产品具有高产出（SPRQ试剂单Cell 最高152Gb）、高准确率（Q30+）的优点，Nanopore PromethION平台的100K /200K Ultra Long ONT产品具有长读长，Reads N50高（可达200K）的优点，为T2T基因组、Perfect T2T基因组产品提供了有力的支撑。

ag尊龙凯时在动植物基因组组装上具有丰富的经验，已完成T2T水平组装的物种囊括动物（代表物种-猪-2.6Gb），植物（代表物种-辣椒-3.1Gb），昆虫（代表物种-蝴蝶-约1Gb），水产（代表物种-某鱼-1Gb），真菌（代表物种-银耳-30Mb单倍型）等50余个物种，样本数150+。

Perfect T2T基因组：所有染色体均组装出完整的端粒到端粒序列，具有较高的准确度（QV）及完整度（BUSCO），并且无结构性拼接错误。

T2T基因组：部分染色体组装出完整的端粒到端粒序列，具有较高的准确度（QV）及完整度（BUSCO），并且无结构性拼接错误。

参考文献：

[1] Gao B, Sun PC, Song YC, Chen MX, Zhang DY, Liu YG, Dai T, Zhu FY. A telomere-to-telomere genome assembly of Salix cheilophila reveals its evolutionary signatures for environmental adaptation. Plant Commun. 2025 Feb 10;6(2):101182. doi: 10.1016/j.xplc.2024.101182.