盘点近期最热门的基因组测序成果

　　

生物通报道：我们对近期最热门的一些基因组测序成果进行了盘点，包括珍珠粟、山药、榴莲、人参和肠道微生物组。

珍珠粟全基因组

多国组成的研究组成功构建了珍珠粟全基因组序列，并从基因组结构、群体进化、物种性状关联分析等角度全面解读珍珠粟基因组，为农作物的科学研究、改善珍珠粟干旱环境下的农艺性状提供遗传资源。

为了更好地研究珍珠粟的遗传多样性和驯化历史，研究人员对来自非洲和亚洲的994个优质开放授粉品种、杂交亲本近交系和近交系群体亲本个体及野生品种进行了全基因组重测序，发现栽培群体可能起源于西非中部的野生群体。研究人员通过群体多样性的比较分析鉴定了栽培品种在驯化过程的受选择区域以及这些区域中携带野生种与栽培种表型差异和形态发生相关的基因，为今后珍珠粟的驯化分析、表型/基因型关联研究提供了更详细的线索。

谷粒和桔梗及其成分性状对珍珠粟的产量至关重要，与这些性状相关的遗传标记在驯化中也经受选择。研究人员对珍珠粟近交种质群体的288个测交后代进行了20个性状的GWAS分析，发现每穗实粒数、单位面积粒数等在内的15个性状与一千多个标记存在强烈显著的关联，这些标记将有助于珍珠粟的遗传育种。

山药基因组

日本岩手生物技术研究中心的Ryohei Terauchi领导的团队分析了几内亚山药的基因组，以促进基因组学育种。近日，他们在《BMC Biology》上发表了成果，生成了594 Mb的参考基因组，并重点关注了似乎影响性别决定的区域。

White及其同事从几内亚山药的叶子中提取DNA，并开展测序。他们利用Illumina的MiSeq和HiSeq 2500平台，生成了85.14 Gb序列，这使得基因组覆盖度达149倍。之后利用组装软件，他们产生了超过4723个scaffold，基因组大小约为594 Mb，这比k-mer和流式细胞分析估计的要大。

利用各个组织的RNA-Seq数据，研究人员预测山药基因组包含26198个基因。其中，大约5557个基因在短柄草、水稻和拟南芥中有直系同源物，但另外12625个似乎在这些物种中没有直系同源物或旁系同源物。

之后，研究人员还定位了决定植物是雌性还是雄性的基因组区域。他们对253株植物开展QTL-seq分析，发现11号伪染色体上的一段区域在雄性植物中是纯合的，在雌性植物中是杂合的。研究人员指出，ZZ表型稳定产生雄性植物，而ZW表型不大稳定。它们通常带来雌性植物，但有时也会产生雌雄同株或雄性植物。科学家破译山药基因组，深入了解雌雄异株植物

榴莲基因组

新加坡国家癌症研究中心（NCCS），新加坡国立大学医学院等处的研究人员发表了题为“The draft genome of tropical fruit durian (Durio zibethinus) ”的文章，通过破译榴莲完整的遗传图谱，解释了榴莲为何会发出刺鼻的气味这一令许多人不解的谜题。

这一研究成果公布在10月9日的Nature Genetics杂志上，由新加坡学者Teh Bin Te和Patrick Tan领导完成，其实这些学者主要从事的是转化癌症研究，比如Teh Bin Te研究方向集中在肾癌、胰癌和T细胞淋巴瘤三个方面，他是国际上肾癌的分型等领域的权威。为何会去研究榴莲基因组，我们只能理解为他的“谜之热爱”了（：P），同时这项研究由匿名榴莲捐赠者私人资助。

“作为一位遗传学家，我对榴莲基因组一直很好奇——到底是什么基因引起了榴莲刺鼻的气味？它的多刺外壳是如何出现的？”目前是新加坡国家癌症中心副主任的Teh Bin Tean教授表示。Nature子刊破译让人“爱则爱死，恨则恨死”的榴莲基因组

人参基因组

数千年来，人参一直被认为是名贵的中药，具有滋补的功效。然而，人们对人参的遗传背景却了解不多，部分原因在于其基因组较大且复杂。最近，中国中医科学院中药研究所所长陈士林领导的研究团队对人参基因组进行了测序。

研究人员在《GigaScience》上报道称，他们测序了人参（Panax ginseng）基因组，并发现这个3.5 Gb的基因组是高度重复的。通过融合各种植物组织的转录组数据，他们还开始研究参与合成人参皂苷的基因。人参皂苷是人参中主要的活性成分。中医科学院破译人参基因组

人类微生物组计划发布第二波数据

人类微生物组计划于2008年由美国国立卫生研究院发起，旨在鉴定与人类健康和疾病相关的微生物，以及绘制这些微生物的参考基因组。2012年，研究人员在《Nature》杂志上发表了一系列文章，报道了不同人群的各个身体部位的微生物组成。

目前，这个计划已经进入第二阶段（iHMP）。它的目标是利用各种组学技术，对三个不同队列人群的微生物组和宿主进行分析，建立综合的纵向数据集。这三个人群分别是怀孕和早产群体、炎症性肠病患者和II型糖尿病患者。

在这项研究中，Broad研究所Curtis Huttenhower领导的团队对1631个新样本开展了宏基因组测序。“关于哪些微生物和分子过程有助于维持人类微生物组的健康，这项研究提供了迄今为止最详细的信息。”Huttenhower说。Nature：人类微生物组计划发布第二波数据

（生物通）