The Silene latifolia genome and its giant Y chromosome
Carol Moraga
(1, 2, 3)
,
Catarina Branco
(1, 4, 5)
,
Quentin Rougemont
(6)
,
Paris Veltsos
(7)
,
Pavel Jedlička
(8)
,
Aline Muyle
(9)
,
Melissa Hanique
(10)
,
Eric Tannier
(1)
,
Xiaodong Liu
(11)
,
Eddy Mendoza-Galindo
(9)
,
Claire Lemaitre
(12)
,
Peter Fields
(13)
,
Corinne Cruaud
(14)
,
Karine Labadie
(14)
,
Caroline Belser
(15)
,
Jerome Briolay
(16)
,
Sylvain Santoni
(17)
,
Radim Cegan
(18)
,
Raquel Linheiro
(4, 5, 19)
,
Ricardo de la Vega
(6)
,
Gabriele Adam
(10)
,
Adil El Filali
(1, 2, 3)
,
Vinciane Mossion
(20)
,
Adnane Boualem
(10)
,
Raquel Tavares
(4, 5)
,
Amine Chebbi
(21)
,
Richard Cordaux
(22)
,
Cécile Fruchard
(1)
,
Djivan Prentout
(23)
,
Amandine Velt
(24)
,
Bruno Spataro
(1)
,
Stephane Delmotte
(1)
,
Laura Weingartner
(25)
,
Helena Toegelová
(26)
,
Zuzana Tulpová
(26)
,
Petr Cápal
(26)
,
Hana Šimková
(26)
,
Helena Štorchová
(26)
,
Manuela Krüger
(26)
,
Oushadee Abeyawardana
(26)
,
Douglas Taylor
(27)
,
Matthew Olson
(28)
,
Daniel Sloan
(13)
,
Sophie Karrenberg
(29)
,
Lynda Delph
(30)
,
Deborah Charlesworth
(31)
,
Tatiana Giraud
(6)
,
Abdelhafid Bendahmane
(10)
,
Alex Di Genova
(2)
,
Amin Madoui
(14, 30)
,
Roman Hobza
(8)
,
Gabriel Marais
(1, 4, 32)
1
LBBE -
Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558
2 ICIn - UOH - Instituto de Ciencias de la Ingenieria
3 iBio - Instituto Milenio de Biología Integrativa = Millennium Institute for Integrative Biology
4 CIBIO - Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos [Vairao]
5 FCUP - Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
6 ESE - Ecologie Systématique et Evolution
7 VUB - Vrije Universiteit Brussel
8 IBP / CAS - Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences
9 CEFE - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
10 IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403) - Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay
11 UCPH - University of Copenhagen = Københavns Universitet
12 GenScale - Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics
13 CSU - Colorado State University [Fort Collins]
14 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
15 LBGB - Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
16 DTAMB - Développement de Techniques et Analyse Moléculaire de la Biodiversité [Lyon]
17 UMR AGAP - Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
18 VUB - Vrije Universiteit Brussel [Bruxelles]
19 Département écologie évolutive [LBBE]
20 EBC - Department of Ecology and Genetics [Uppsala]
21 EFOR Group
22 EGCE - Evolution, génomes, comportement et écologie
23 Columbia University [New York]
24 SVQV - Santé de la vigne et qualité du vin
25 University of Louisville School of Medicine [Louisville]
26 IEB / CAS - Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
27 University of Virginia
28 TTU - Texas Tech University [Lubbock]
29 Uppsala Universitet [Uppsala]
30 JACOB - Institut de Biologie François JACOB
31 CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
32 Universidade do Porto = University of Porto
2 ICIn - UOH - Instituto de Ciencias de la Ingenieria
3 iBio - Instituto Milenio de Biología Integrativa = Millennium Institute for Integrative Biology
4 CIBIO - Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos [Vairao]
5 FCUP - Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
6 ESE - Ecologie Systématique et Evolution
7 VUB - Vrije Universiteit Brussel
8 IBP / CAS - Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences
9 CEFE - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
10 IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403) - Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay
11 UCPH - University of Copenhagen = Københavns Universitet
12 GenScale - Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics
13 CSU - Colorado State University [Fort Collins]
14 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
15 LBGB - Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
16 DTAMB - Développement de Techniques et Analyse Moléculaire de la Biodiversité [Lyon]
17 UMR AGAP - Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
18 VUB - Vrije Universiteit Brussel [Bruxelles]
19 Département écologie évolutive [LBBE]
20 EBC - Department of Ecology and Genetics [Uppsala]
21 EFOR Group
22 EGCE - Evolution, génomes, comportement et écologie
23 Columbia University [New York]
24 SVQV - Santé de la vigne et qualité du vin
25 University of Louisville School of Medicine [Louisville]
26 IEB / CAS - Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences
27 University of Virginia
28 TTU - Texas Tech University [Lubbock]
29 Uppsala Universitet [Uppsala]
30 JACOB - Institut de Biologie François JACOB
31 CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
32 Universidade do Porto = University of Porto
Paris Veltsos
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311287
- ORCID : 0000-0002-8872-6281
Pavel Jedlička
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311288
- ORCID : 0000-0001-9324-5151
Xiaodong Liu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1295465
- ORCID : 0000-0001-8839-2659
Eddy Mendoza-Galindo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311289
- ORCID : 0000-0001-7991-6270
Claire Lemaitre
- Fonction : Auteur
- PersonId : 914
- IdHAL : claire-lemaitre
- ORCID : 0000-0001-8675-170X
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Peter Fields
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311290
- ORCID : 0000-0003-2959-2524
Corinne Cruaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 768749
- ORCID : 0000-0002-4752-7278
Karine Labadie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 757912
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Caroline Belser
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : caroline-menguy
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Radim Cegan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311291
- ORCID : 0000-0002-6789-6564
Ricardo de la Vega
- Fonction : Auteur
- PersonId : 802445
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Adil El Filali
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : adil-el-filali
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- IdRef : 253133920
Vinciane Mossion
- Fonction : Auteur
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Adnane Boualem
- Fonction : Auteur
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Djivan Prentout
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311293
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Laura Weingartner
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311294
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Hana Šimková
- Fonction : Auteur
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Helena Štorchová
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311296
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Matthew Olson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311297
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Daniel Sloan
- Fonction : Auteur
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Sophie Karrenberg
- Fonction : Auteur
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Lynda Delph
- Fonction : Auteur
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Deborah Charlesworth
- Fonction : Auteur
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Tatiana Giraud
- Fonction : Auteur
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Abdelhafid Bendahmane
- Fonction : Auteur
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- IdRef : 095974199
Alex Di Genova
- Fonction : Auteur
- PersonId : 808436
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Amin Madoui
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1166776
- ORCID : 0000-0003-4809-2971
- IdRef : 142888257
Gabriel Marais
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : gabriel-marais
- ORCID : 0000-0003-2134-5967
- IdRef : 069939527
Résumé
Abstract In some species, the Y is a tiny chromosome but the dioecious plant Silene latifolia has a giant ∼550 Mb Y chromosome, which has remained unsequenced so far. Here we used a hybrid approach to obtain a high-quality male S. latifolia genome. Using mutants for sexual phenotype, we identified candidate sex-determining genes on the Y. Comparative analysis of the sex chromosomes with outgroups showed the Y is surprisingly rearranged and degenerated for a ∼11 MY-old system. Recombination suppression between X and Y extended in a stepwise process, and triggered a massive accumulation of repeats on the Y, as well as in the non-recombining pericentromeric region of the X, leading to giant sex chromosomes. One-Sentence Summary This work uncovers the structure, function, and evolution of one of the largest giant Y chromosomes, that of the model plant Silene latifolia , which is almost 10 times larger than the human Y, despite similar genome sizes.