茄科植物基因组的新发现：跨物种泛基因组揭示进化新视角

近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所的研究团队以46个高质量的茄科基因组为基础，成功构建了茄科跨物种泛基因组。这一重要研究成果发表在《Plant Communications》上，探讨了茄科植物在种间演化过程中的基因组变化及其机制，为接下来的比较进化研究和功能基因的育种应用提供了重要依据。

茄科植物在全球农业中具有重要地位，包含诸如番茄、辣椒、马铃薯等多种重要作物。尽管近十年来对番茄等模式作物的研究取得了显著进展，但其他茄科植物如孤儿作物的研究相对滞后，因此其育种潜力尚未被充分挖掘。本次研究通过构建跨物种泛基因组，为其他茄科植物的研究提供了新的视角。

在材料与方法上，研究团队基于208个茄科植物的测序基因组选择了46个高质量基因组进行分析，严格筛选在6百万年内物种分化且基因组完整的样本。这些样本涵盖了主要茄科种属，为其跨物种比较分析奠定了基础。研究结果显示，研究团队鉴定出43,395个共线性基因家族，并根据其物种保留程度进行了分类。这一分类方式将基因分为高保留基因、中保留基因和低保留基因，其中高保留基因在功能方面尤为重要，具有显著的生物学功能的保守性。

研究还揭示了物种间基因丢失的机制，主要通过假基因化和基因转座等方式发生，显示出某些转座子的关联特征。这些发现对理解茄科植物的基因组演化提供了新的启示，尤其是对多拷贝基因的功能创新进行了探讨。

更为重要的是，研究团队开发了新的茄科泛基因组数据库（SolPGD），为科研人员提供了功能强大的数据查询和分析服务。用户可以通过查询不同物种间的基因功能相似性，推动茄科植物的科学研究和育种应用。SolPGD基于208个茄科基因组数据及多维度的泛基因组数据，具备丰富的检索功能，极大便利了相关研究。

为了推动这一研究领域的发展，团队也推出了旨在提高科研人员生物信息分析能力的培训课程。这些课程将从基础到专业提供系统的学习，帮助学员更好地掌握生物信息学技能，提升科研能力。

总结而言，茄科跨物种泛基因组的构建为茄科植物的基因组演化研究和功能基因挖掘提供了新的视角和重要的数据库支持。这不仅为科研人员带来新的研究资源，也意味着我们对茄科植物的育种潜力有了更深入的理解。随着相关研究的深入，未来有望推动更多高产、高抗病的茄科作物的开发，进一步提升农业生产效率。

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