中科院等科学家合作研究公布水生植物莲的基因组遗传变异与表达数据库

莲为水生植物，俗称荷花（莲科莲属），莲的起源较早，对研究被子植物（有花植物）的起源与演化具有重要的指导意义。在实际生产中，莲花色、花型丰富多样，且赋予了特殊的文化内涵，在园林景观中应用广泛；兼具食用、药用等重要价值，引发学界关注。基于此，中国科学院科学家团队——武汉植物园水生植物生物地理学学科组与武汉市园林科学研究院科研人员合作，构建了莲的基因组遗传变异与表达数据库Nelumbo Genome Database（NGD）。

NGD部署了我国古代莲基于HI-C技术的染色体水平基因组组装序列，收录了注释到的150,589个mRNA转录本异构体和34,481个具有完整开放阅读框的基因，为破解莲分子遗传机理提供了“关键钥匙”。该数据库整合了公共数据库中莲的11个组织在不同时期的共63个转录组基因表达数据，并构建了加权基因共表达网络，涵盖了不同器官（组织）类型发育调控以及同一组织不同发育调控过程中协同表达的基因模块（module），为了解莲的基因表达调控规律提供了重要的公共分析平台。此外，该数据库还对荷花中具有代表性的88个栽培种表型性状进行了数字化，并基于实验室内部及此前已发表的基因组重测序数据，相应鉴定了26,939,834个高质量单核苷酸多态性变异位点和4,177,974个插入缺失变异位点，丰富了莲的遗传变异信息。该数据库部署了包含Blast、Gbrowse、Primer Design和Expression Visualization在内的多个生物信息学工具，使莲的基因序列、功能及表达的相关信息更易获取。该公共数据平台为展开莲的基因组进化、分子遗传和分子育种等领域的研究及实验设计提供了参考信息。

该数据库及相关研究成果以Nelumbo genome database, an integrative resource for gene expression and variants of Nelumbo nucifera为题，在线发表在Scientific Data上。武汉植物园博士李会和武汉市园林科学研究院博士杨星宇为论文并列第一作者，中科院水生植物与流域生态重点实验室副研究员石涛和研究员陈进明为论文共同通讯作者。研究工作得到中科院战略重点研究计划、国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、武汉市园林和林业局、湖北省自然科学基金和湖北省青年科技晨光计划的支持。