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      科研動態

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      中國中醫科學院中藥資源中心聯合構建迄今為止物種數量最多的葉綠體基因組綜合數據庫

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      近日,中國中醫科學院中藥資源中心分子生藥學創新團隊聯合中科院北京基因組研究所(國家基因組科學數據中心)系統地進行了葉綠體基因組數據人工審編與分子標記開發,構建了葉綠體基因組綜合數據庫Chloroplast Genome Information Resource (CGIR, https://ngdc.cncb.ac.cn/cgir)。該數據庫收錄了來自11,946個物種的19,388條葉綠體基因組,數據整合了已發布的葉綠體基因組數據和利用全國第四次中藥資源普查標本自測的718種未發表的葉綠體基因組,是迄今為止物種數量最多的葉綠體基因組數據庫。為便于數據的共享應用,CGIR數據庫包含了基因組(Genomes)、基因(Genes)、微衛星序列(SSRs)、DNA條形碼(Barcodes), DNA特征序列(DSSs)五個模塊。相關成果以Towards comprehensive integration and curation of chloroplast genomes為題發表于Plant Biotechnology Journal雜志上。

      根據生物物種名錄(The Catalogue of Life),CGIR首先對所收錄葉綠體基因組的物種分類信息進行了審編,并依據權威植物研究機構邱園發布的世界功能植物名錄(World Checklist of Useful Plant Species)對藥用植物、食用植物、環境植物、能源植物、有毒植物、能源植物等進行了標注。同時,CGIR對基因名的不規范命名、異名、錯誤注釋等情況也進行了審編。在此基礎上,CGIR提供了按照綱、目、科、屬、種不同分類層級瀏覽、下載相關數據的方法,極大地便利了用戶使用。

      針對分子標記開發這一葉綠體基因組最為常見的應用情景,CGIR使用生物信息學方法計算了所收錄葉綠體基因組的微衛星序列、DNA條形碼和DNA特征序列三種不同類型分子標記信息,以及用于silico PCR的引物,且同時開發了相應的樹型視圖方便用戶根據分類層級信息快速尋找目標標記,簡化了研究人員開發分子標記的流程。

      綜上,CGIR通過自主測序、整合公開基因組資源和人工數據審編向用戶提供了目前為止最全面、物種數量最多的葉綠體基因組數據。經審編的物種分類、物種功能、基因名稱與序列、分子標記等保證了數據的高度可靠,對植物系統發育、物種鑒定、葉綠體基因工程的發展均具有重要意義。未來,CGIR還將定期更新補充數據、不斷擴展新的模塊以持續推動葉綠體基因組的研究。

      黃璐琦院士、袁媛研究員、章張研究員為共同通訊作者,華中一博士研究生、田冬梅工程師、蔣超副研究員、宋述慧研究員為共同第一作者。研究得到了科技基礎資源調查專項、中國中醫科學院科技創新工程項目、中央本級重大增減支項目“名貴中藥資源可持續利用能力建設項目”的資助。


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