Genome evolution and initial breeding of the Triticeae grass Leymus chinensis dominating the Eurasian Steppe
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Le résumé fourni par la source
Leymus chinensis , a dominant perennial grass in the Eurasian Steppe, is well known for its remarkable adaptability and forage quality. Hardly any breeding has been done on the grass, limiting its potential in ecological restoration and forage productivity. To enable genetic improvement of the untapped, important species, we obtained a 7.85-Gb high-quality genome of L. chinensis with a particularly long contig N50 (318.49 Mb). Its allotetraploid genome is estimated to originate 5.29 million years ago (MYA) from a cross between the Ns-subgenome relating to Psathyrostachys and the unknown Xm-subgenome. Multiple bursts of transposons during 0.433–1.842 MYA after genome allopolyploidization, which involved predominantly the Tekay and Angela of LTR retrotransposons, contributed to its genome expansion and complexity. With the genome resource available, we successfully developed a genetic transformation system as well as the gene-editing pipeline in L. chinensis . We knocked out the monocot-specific miR528 using CRISPR/Cas9, resulting in the improvement of yield-related traits with increases in the tiller number and growth rate. Our research provides valuable genomic resources for Triticeae evolutionary studies and presents a conceptual framework illustrating the utilization of genomic information and genome editing to accelerate the improvement of wild L. chinensis with features such as polyploidization and self-incompatibility.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Genome evolution and initial breeding of the Triticeae grass <i>Leymus chinensis</i> dominating the Eurasian Steppe
- Date Crossref
- 24/10/2023
- Éditeur
- National Academy of Sciences
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Chinese Academy of Sciences CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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State Key Laboratory of Plant Genomics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Genetics and Developmental Biology Innovative Academy of Seed Design pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Hebei University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Heilongjiang Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Tianjin Normal University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Agricultural Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institute of Crop Sciences pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Southern University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Center for Excellence in Molecular Plant Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Life Sciences Department of Biology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Forage and Grassland Sciences pays non établi dans la noticeStructure de recherche
CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences — Chinese Academy of Sciences, State Key Laboratory of Plant Genomics et Innovative Academy of Seed Design — Institute of Genetics and Developmental Biology, avec 9 autres affiliations.
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