As a Brassica crop, Brassica napus typically has single flowers that contain four petals. The double-flower phenotype of rapeseed has been a desirable trait in China because of its potential commercial value in ornamental tourism. However, few double-flowered germplasms have been documented in B. napus, and knowledge of the underlying genes is limited. Here, B. napus D376 was characterized as a double-flowered strain that presented an average of 10.92 ± 1.40 petals and other normal floral organs. F1, F2 and BC1 populations were constructed by crossing D376 with a single-flowered line reciprocally. Genetic analysis revealed that the double-flower trait was a recessive trait controlled by multiple genes. To identify the key genes controlling the double-flower trait, bulk segregant analysis sequencing (BSA-seq) and RNA-seq analyses were conducted on F2 individual bulks with opposite extreme phenotypes. Through BSA-seq, one candidate interval was mapped at the region of chromosome C05: 14.56–16.17 Mb. GO and KEGG enrichment analyses revealed that the DEGs were significantly enriched in carbohydrate metabolic processes, notably starch and sucrose metabolism. Interestingly, five and thirty-six DEGs associated with floral development were significantly up- and down-regulated, respectively, in the double-flowered plants. A combined analysis of BSA-seq and RNA-seq data revealed that five genes were candidates associated with the double flower trait, and BnaC05.ERS2 was the most promising gene. These findings provide novel insights into the breeding of double-flowered varieties and lay a theoretical foundation for unveiling the molecular mechanisms of floral development in B. napus.

Abstract Studies on the lung cancer genome are indispensable for developing a cure for lung cancer. Whole-genome resequencing, genome-wide association studies, and transcriptome sequencing have greatly improved our understanding of the cancer genome. However, dysregulation of long-range chromatin interactions in lung cancer remains poorly described. To better understand the three-dimensional (3D) genomic interaction features of the lung cancer genome, we used the A549 cell line as a model system. The generated high-resolution data revealed chromatin interactions associated with RNA polymerase II (RNAPII), CCCTC-binding factor (CTCF), enhancer of zeste 2 polycomb repressive complex 2 subunit (EZH2), and histone 3 lysine 27 trimethylation (H3K27me3) using specific antibodies and long-read chromatin interaction analysis by paired-end tag sequencing (ChIA-PET). The EZH2/H3K27me3-mediated interactions further silenced target genes, either through loops or domains, and showed distributions along the genome distinct from and complementary to those associated with RNAPII. We found that cancer-related genes were highly enriched in chromatin interactions. We identified abnormal interactions associated with oncogenes and tumor suppressors, such as additional repressive interactions on FOXO4 and promoter – promoter interactions between NF1 and RNF135 . Knockout of abnormal interactions reversed the dysregulation of cancer-related genes, suggesting that chromatin interactions are essential for proper expression of lung cancer-related genes. These findings demonstrate the 3D landscape and gene regulatory relationships of the lung cancer genome.