竹類組學和分類學信息平臺發布

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

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

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，具有重要的經濟、生態和文化價值。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，科研團隊又在《自然—遺傳學》上發表論文，發布了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量參考基因組（2個草本竹類和10個木本竹類）。

在科研團隊看來，為更好地服務竹類植物的系統進化和功能研究，有效歸納和整理這些海量組學和分類學數據成為迫切需求。

在BambooBase的開發中，研究團隊基于序列相似性和基因共線性信息，構建了竹亞科物種基因組/亞基因組間的同源基因數據集。平臺提供了豐富的生物信息學工具，方便用戶對不同竹類植物基因以及基因同源關系進行查詢、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，由于竹類植物經歷過多次異源多倍化事件，各主要分支間具有復雜的網狀演化關系，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在區分直系同源基因和旁系同源基因方面表現更優。

同嚴格要求基因拷貝數符合染色體倍性的“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據集。平臺用戶可以從目標基因出發，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、各類組織和不同發育階段表達量等基本信息，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外部數據庫。

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、引物設計、同一竹種（如毛竹）不同拼接組裝版本的基因ID 轉換、功能基因富集和共表達網絡分析等。

除了多組學數據外，竹類系統發育工作組（BPG II）版面集中介紹了竹亞科已知全部3個族135屬的主要分類學信息，包括每個屬發表時的原始文獻、異名、模式種、形態學描述和地理分布等。

中國科學院昆明植物研究所副研究員劉云龍、博士生高舒揚、副研究員金桂花、周夢媛博士，以及安徽農業大學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，安徽農業大學教授夏恩華參與該數據庫的構建工作。

相關論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.02.017