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日前，中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員李德銖帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊在《分子植物》上在線發(fā)表論文，發(fā)布了“竹類組學(xué)和分類學(xué)信息平臺（BambooBase，https://bamboo.genobank.org/）”。

BambooBase收錄了竹類植物18個基因組、476個轉(zhuǎn)錄組和16個表觀基因組的數(shù)據(jù)，以及135個屬的分類學(xué)信息，用戶界面友好，可為全球從事竹類相關(guān)研究的人員提供一站式數(shù)據(jù)支持。

BambooBase主頁

竹類植物是竹亞科（Bambusoideae）植物的總稱，與水稻、小麥、大麥和燕麥同屬于禾本科BOP分支，具有重要的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化價值。2013年以來，毛竹和蕓香竹的基因組草圖，以及麻竹參考基因組相繼完成。最近，科研團(tuán)隊又在《自然—遺傳學(xué)》上發(fā)表論文，發(fā)布了11個代表各主要分支和倍性的竹類植物參考基因組。至此發(fā)布的竹類植物基因組已有18個，其中6個為草圖，12個為染色體水平的高質(zhì)量參考基因組（2個草本竹類和10個木本竹類）。

在科研團(tuán)隊看來，為更好地服務(wù)竹類植物的系統(tǒng)進(jìn)化和功能研究，有效歸納和整理這些海量組學(xué)和分類學(xué)數(shù)據(jù)成為迫切需求。

在BambooBase的開發(fā)中，研究團(tuán)隊基于序列相似性和基因共線性信息，構(gòu)建了竹亞科物種基因組/亞基因組間的同源基因數(shù)據(jù)集。平臺提供了豐富的生物信息學(xué)工具，方便用戶對不同竹類植物基因以及基因同源關(guān)系進(jìn)行查詢、分析和可視化。用戶可以在“Help”欄目查閱平臺使用手冊。

科研人員介紹，由于竹類植物經(jīng)歷過多次異源多倍化事件，各主要分支間具有復(fù)雜的網(wǎng)狀演化關(guān)系，同源基因的鑒定比較困難。

針對這一困難，該平臺選擇水稻作為外類群，以亞基因組為單位，通過整合序列相似性和基因共線性信息，將13個基因組27個亞基因組的基因聚類劃分到166,307個共線直系同源基因簇（Syntelog Groups，SGs）。與僅使用序列相似性信息聚類方法獲得的基因簇相比，SGs在區(qū)分直系同源基因和旁系同源基因方面表現(xiàn)更優(yōu)。

同嚴(yán)格要求基因拷貝數(shù)符合染色體倍性的“完美拷貝”（perfect-copy）方法相比，SGs提供了更靈活和更全面的直系同源基因數(shù)據(jù)集。平臺用戶可以從目標(biāo)基因出發(fā)，查詢其所在同源基因簇的所有基因列表和基因樹。

BambooBase為每個基因建立一張“卡片”，記錄包括基因注釋、各類組織和不同發(fā)育階段表達(dá)量等基本信息，而且可以從該卡片鏈接到基因組可視化和同源基因等模塊以及相關(guān)外部數(shù)據(jù)庫。

此外，BambooBase提供了豐富的查詢、分析和可視化工具，如微觀和宏觀尺度（亞）基因組共線性、序列搜索比對、引物設(shè)計、同一竹種（如毛竹）不同拼接組裝版本的基因ID 轉(zhuǎn)換、功能基因富集和共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析等。

除了多組學(xué)數(shù)據(jù)外，竹類系統(tǒng)發(fā)育工作組（BPG II）版面集中介紹了竹亞科已知全部3個族135屬的主要分類學(xué)信息，包括每個屬發(fā)表時的原始文獻(xiàn)、異名、模式種、形態(tài)學(xué)描述和地理分布等。

中國科學(xué)院昆明植物研究所副研究員劉云龍、博士生高舒揚(yáng)、副研究員金桂花、周夢媛博士，以及安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)高琪娟博士為論文第一作者，劉云龍、昆明植物研究所研究員馬朋飛和李德銖為論文共同通訊作者，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)教授夏恩華參與該數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建工作。

相關(guān)論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.02.017

（科學(xué)網(wǎng)?2024年3月31日）

來源：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/520114.shtm