植物园分子数字化：689 种维管植物的高深度基因组测序研究

基因组测序改变了植物研究，为物种多样性、进化和适应性提供了深刻见解。然而，已完成全基因组测序的植物物种数量仍然有限。在发表于《GigaScience》的最新研究中，我们展示了对采集自中国瑞丽植物园的 689 种维管植物进行的高深度全基因组测序，标志着大规模植物基因组研究迈出了重要一步。

主要发现

• 大规模基因组数据生成：
  • 我们采集了 1,093 份样本，对 761 份植物标本进行了测序，产生了 54 Tb 的数据集，每种植物的平均测序深度达 60X。
  • 凭证标本已编目并保存在中国国家基因库植物标本馆，确保了精确的分类学参考。
• 基于基因组学的全面植物鉴定：
  • 通过结合叶绿体基因组和形态学分析，共计 257 份样本在物种水平上得到鉴定，504 份样本在科水平上得到归类。
  • 我们组装了 689 个物种的叶绿体基因组，并利用 78 个叶绿体基因构建了系统发育参考树，显著提高了物种鉴定的准确性。
• 基因组特征估算：
  • 利用计算工具，我们估算了测序植物的基因组大小、重复序列含量和杂合度，为理解基因组复杂性和结构提供了参考。
  • 该数据集为研究植物基因组进化、多倍化和物种分化提供了丰富契机。

研究感悟

在华大（BGI）组建国家基因库后，我们提出了“三库（样本库、数据库、活体库）”的核心理念。作为生物多样性数字化努力的一部分，我们开始与植物园开展合作，利用我们在基因组测序和数据集成方面的专业优势，启动了一系列植物基因组研究。本项目正是在此框架下开展的，在瑞丽植物园进行了广泛的采样和测序。

我们的使命是强化物种鉴定、标本保存和基因组测序，以期实现更广泛的生物多样性保护愿景。展望未来，如果我们能持续优化基因组组装技术，我们将进一步提升植物基因组研究水平，实现更深层的进化分析，从而造福整个科学界。

研究全文可通过 GigaScience 在线访问。