辣椒，12条染色体，基因组大小约3.48Gb，属茄科，该科被测序的还有番茄和马铃薯。文章通过对辣椒基因组的测序、组装和注释，以及对中国野生品种的测序组装，对另外两个品种的重测序，给我们展示了小辣椒基因组的概况。通过与番茄基因组的比较分析，揭示了重复序列导致的基因组扩张；CS等基因的表达、复制导致的辣椒素的合成等。这里学习下感兴趣的内容，不做全面解读。

测序、组装和遗传变异

    作者测序并denovo组装了小辣椒的基因组（CM334）；同时又denovo组装了一个中国的野生品种（C.chinense），做了两个品种的重测序（Perennial和Dempsey）。

    CM334构建了180bp到20kb不同长度插入片段的文库，使用SOAPdenovo和SSPACE软件进行组装。组装结果使用27个BAC序列进行评价。同时使用包含120个个体的RIL群体构建了遗传图谱，将scaffold挂载到染色体上。

    通过将C.chinense、Perennial和Dempsey的reads 比对到CM334的基因组上，得到基因组的概况。包括个体之间的分歧度、SNP在染色体上的分布信息等。重复序列注释发现重复序列含量高达75%以上，主要是LTR/Gypsy。

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8FyjqecGElONJianGBArxxr7n7qdibU5YEPKTH7iaYt0osiavSyppewvMhKAXsQ/0

基因注释和RNA测序

    基因注释共鉴定到34903条基因。为了得到更为精确的结果，作者使用了手工注释：手动添加了335个基因、重新将86个基因归类为假基因、将1789个基因的结果进行了矫正。文章还对进行了samll RNA 进行了注释。通过双向blast的方法坚定了辣椒与番茄之间的直系同源基因，并分析这些基因在多个样本中的表达模式，在此没给从明确的结论，不再介绍细节。

基因组扩张

    小辣椒与番茄都有12条染色体，都属于茄科，而且有很好的共线性，而辣椒基因组确实番茄的4倍。这种情况通常都是基因组复制、重复序列爆发导致的。之前的分析已经发现辣椒重复序列含量达到75%以上，所以推测重复序列导致基因组增大是自然的。

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8FyjqicYNK30LDBr8XAia76z7xetTb1syn9wnu65mhcyardzNagV8KDVCSaIw/0

小辣椒与番茄有很好的共线性

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8Fyjq7fVJQuJwibmicOl24BeHglq0Ajqd1y6tqpvTYpCnSPocHCGDGbLQB0FQ/0

一段共线性区域内，小辣椒基因组中的重复序列明显高于番茄

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8Fyjqu4LWpicZzWtF9ZEJWKwOOMCkOwWNqu6rreJdxryfE7ic7q4UPlNg4I5A/0

Gypsy含量远高于番茄；Copia差别不大；Caulimoviridae也高很多

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8Fyjqh17duZqgjOMQSiaB2khoEt60hYCfScn9Ol7icfMFefLsfJwNr0B5EB0w/0

Gypsy的子类Del含量最多。说明主要是该类转座子的扩张导致。

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8FyjqxObV8Ceer7DJGEkHUAAAV7h9xTJBwDIRNlgTUJ6FLkraqia6FPNxmWw/0

推断转座子的插入时间

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8FyjqcQ0gYUYv8mdM3EBClCKhEzdx8f7pnPLWAO5RrDL3z3T4HsWhuor0nA/0

Caulimovirus类转座子在番茄中只有一类，在辣椒中有3类

辣椒素合成通路研究

    辣椒素合成途径已经有过报道，这种分析通常有两种思路：一种是通过大量转录组、小RNA等数据，挖掘共表达、调控关系，试图发现新的与该通路有关的基因；另一种思路是研究已知基因的基因结构差异、拷贝数、表达差异，结合实际情况进行解释。这里选择了后者。

    作者先通过共线性找到与辣椒素合成相关的，辣椒和番茄中的直系同源基因，比较其表达量，发现CS等几个基因在关键时期在辣椒中表达而在番茄中几乎不表达，同时这些基因在没有辣味的辣椒中也几乎不表达。推测应该是这些基因的表达差异导致。除了表达，作者还对CS等基因附近的基因的串联复制进行了研究。

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8FyjqrgNjAl8hjOYejmtNqdT7B1qnqeyH6dVtcLDhTTYsYQ6OAcKTttGuFg/0

已知的辣椒素合成通路

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8Fyjq8PLZqxsta9YvDj65G6ja4K9vzxjicE9UD0ZEyboMGnU3iaAcBBXyFXLA/0

BCAT、KS、CS等基因在CM334中关键组织中表达量很高，而在番茄盅几乎不表达；CS在不含辣椒素的辣椒中几乎不表达。推测这些基因的表达影响辣椒素合成。

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/o3vzqpl0j1Z3AU1TMCN05GgAOiaJ8FyjqLkClQFrA266THBGHsOT0K1nykGNGlU1YDP8omC2XWkhBrZoSh15OoA/0

文章还对CS基因附近的基因进行了串联复制分析，发现相比番茄，这些基因经历了更多次的串联复制。也可能与辣椒素合成有关。