Genome Size Estimation and Characterization of Lactuca indica Based on Genome Survey Analysis

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.11.006

Acta Agrestia Sinica ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (11): 3540-3549.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.11.006

Genome Size Estimation and Characterization of Lactuca indica Based on Genome Survey Analysis

ZHAO Chun-liu¹, ZHANG Bin^2,3, ZONG Mei^2,3, ZHAO Hong^2,3, XUE Ying-fei¹, WANG Chen-chen⁴, LIU Yang-yang⁴, GAO Pu¹, SUN Cheng¹, LI Da-yong^2,3

1. College of Life Sciences, Capital Normal University, Beijing 100048, China;
2. National Engineering Research Center for Vegetables, Beijing Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Science, Beijing 100097, China;
3. Beijing Key Laboratory of Crop Molecular Design and Intelligent Breeding, Beijing 100097, China;
4. College of Life Sciences, Shandong Normal University, Jinan, Shandong Province 250014, China

Received:2025-04-25 Revised:2025-06-23 Published:2025-11-13

基于基因组Survey的翅果菊基因组大小评估及特征分析

赵椿柳¹, 张彬^2,3, 宗梅^2,3, 赵泓^2,3, 薛迎飞¹, 王晨晨⁴, 刘洋洋⁴, 高普¹, 孙成¹, 李大勇^2,3

1. 首都师范大学生命科学学院, 北京 100048;
2. 北京市农林科学院蔬菜研究所, 国家蔬菜工程技术研究中心, 北京 100097;
3. 北京市农林科学院蔬菜研究所, 作物分子设计与智慧育种北京市重点实验室, 北京 100097;
4. 山东师范大学生命科学学院, 山东济南 250014

通讯作者: 孙成,E-mail:cheng.sun@cnu.edu.cn;李大勇,E-mail:lidayong@nercv.org
作者简介:赵椿柳（2001-），女，汉族，河北沧州人，硕士研究生，主要从事植物基因组学研究，E-mail：2286824587@qq.com
基金资助:
北京市农林科学院创新能力建设专项科技攻关项目（蔬菜种质资源KJCX20230126）；北京市农林科学院蔬菜研究所改革与发展项目（KYCX202304）；国家自然科学基金（32270445）与北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划（BPHR20220114）资助

Abstract

Abstract: Lactuca indica is a plant species and valued for its medicinal， edible and forage properties. It demonstrates high biomass production and significant environmental adaptability， with considerable potential as a high-quality forage crop. However， the limited availability of genomic information on L. indica has hindered the effective use of its genetic resources and molecular breeding. In this study， we estimated the genome size and evaluated the genomic characteristics of L. indica using flow cytometry and genomic survey methods. Chromosome counting analysis confirmed the somatic chromosome number of 2n=18. Flow cytometry estimated the genome size of L. indica was between 4.26 and 4.50 Gb. Next-generation DNA sequencing technology and K-mer-based analysis further suggested that its genome size was approximately 4.76 Gb， with a heterozygosity of 0.24%. Repetitive sequences accounted for 73.76% of its genome. The preliminary assembly of the L. indica genome yielded a total length of 4.02 Gb with a contig N₅₀ of 5070 bp. This study provided a preliminary genomic characterization of L. indica， laying the foundation for further molecular breeding and enhancement of forage traits.

Key words: Lactuca indica, Genome size, Genome survey, Forage crop, K-mer analysis

摘要： 翅果菊（Lactuca indica）是一种兼具药用、食用及饲用价值的植物资源，其生物量大、适应性强，可作为优质饲草。目前，翅果菊的基因组信息仍比较匮乏，这限制了它的分子育种研究及资源利用。本研究利用流式细胞术和基因组Survey等实验手段，对翅果菊的基因组大小及特征进行综合评估。染色体计数分析结果显示，翅果菊体细胞染色体数目为2n=18；流式细胞术分析估测翅果菊基因组大小介于4.26~4.50 Gb区间；基于二代DNA测序的K-mer分析结果表明，翅果菊基因组大小约4.76 Gb，重复序列比例约73.76%，杂合率约0.24%；基因组初步组装后，获得了总长度为4.02 Gb，重叠群N₅₀达5070 bp的初代翅果菊基因组。本研究提供了对翅果菊基因组的初步解析，为其未来分子育种及饲用价值挖掘提供了数据支持。

关键词: 翅果菊, 基因组大小, 基因组survey, 饲用植物, K-mer分析

CLC Number:

Q944

ZHAO Chun-liu, ZHANG Bin, ZONG Mei, ZHAO Hong, XUE Ying-fei, WANG Chen-chen, LIU Yang-yang, GAO Pu, SUN Cheng, LI Da-yong. Genome Size Estimation and Characterization of Lactuca indica Based on Genome Survey Analysis[J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(11): 3540-3549.

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