1. High quality genome sequence reveals important events during domestication of White Lupin
- Author
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Hufnagel, B., Marques, A., Sallet, Erika, Marande, William, Soriano, A., Arribat, Sandrine, Nelson, M., Divol, F., Marques, L., Gallardo, Karine, Salse, Jerome, Guyot, R., Delaux, Pierre-Marc, Geuflores, F., Berges, Helene, Gouzy, Jerome, Péret, Benjamin, Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Laboratoire des interactions plantes micro-organismes (LIPM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de Ressources Génomiques Végétales (CNRGV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO), Agroécologie [Dijon], Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Génétique Diversité et Ecophysiologie des Céréales (GDEC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403)), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU), Université de Montpellier (UM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Génétique Diversité et Ecophysiologie des Céréales - Clermont Auvergne (GDEC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA), and ProdInra, Migration
- Subjects
[SDV] Life Sciences [q-bio] ,[SDE] Environmental Sciences ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,[SDE]Environmental Sciences ,[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,[SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology - Abstract
Prod 2019-88m BAP GEAPSI INRA; International audience; White lupin (Lupinus albus; 2n=50) is the only crop producing cluster roots, an outstanding developmental adaptation to low phosphate soils. We report a high-quality chromosome-scale assembly of white lupin genome, together with an extensive transcriptome data from ten different organs. We used singlemolecule real-time technology, in combination with short-reads sequencing and optical and genetic maps to have a successful assembly. The final assembly size is 443 Mb with a N50 of 17 Mb. About 98% of the assembled genome is included on the 25 pseudo-chromosomes. The structural annotation identified 38258 coding genes and 3,129 ncRNA, being 97.3% genes anchored on the pseudo-chromosomes. Genome of white lupin is laden with gene duplications and repetitive elements, which represent ~55% of the genome. A comparative evolutionary analysis of white lupin with other legumes revealed that it experienced a whole genome triplication in about 10 M years ago. We resequenced other 15 white lupin accessions, including a landrace and a non-domesticated variety. This has shown a highly polymorphic genome that has been impacted by domestication in different ways. Some transposons families present on the non-domesticated variety have disappeared in modern accessions, as well as the protein content of the seed has changed. Interestingly, the domestication has also modified cluster root formation. The cluster roots are formed earlier on time and closer to topsoil in the cultivated varieties. Altogether, this genome is a valuable resource and represents a keystone for legume genomics research.
- Published
- 2019