“彼澤之陂，有蒲與荷”（先秦·詩經(jīng)《國風(fēng)·陳風(fēng)·澤陂》）。蓮為水生植物，俗稱荷花（蓮科蓮屬），為我國十大傳統(tǒng)名花之一。蓮起源較早，對研究被子植物（有花植物）的起源與演化具有重要指導(dǎo)意義。實(shí)際生產(chǎn)中，蓮花色、花型豐富多樣，且賦予了特殊的文化內(nèi)涵，在園林景觀中廣泛應(yīng)用；同時兼具食用、藥用等重要價值，引起國際學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。基于此，中國科學(xué)院武漢植物園水生植物生物地理學(xué)學(xué)科組聯(lián)合武漢市園林科學(xué)研究院科研人員構(gòu)建了蓮的基因組遺傳變異與表達(dá)數(shù)據(jù)庫Nelumbo Genome Database（NGD）。

　　NGD部署了中國古代蓮最新基于HI-C技術(shù)的染色體水平基因組組裝序列，收錄了注釋到的150,589個mRNA轉(zhuǎn)錄本異構(gòu)體和34,481 個具有完整開放閱讀框的基因，為破解蓮分子遺傳機(jī)理提供“關(guān)鍵鑰匙”。同時，該數(shù)據(jù)庫整合了公共數(shù)據(jù)庫中蓮的11個組織不同時期的共63個轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)數(shù)據(jù)，并構(gòu)建了加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，涵蓋了不同器官（組織）類型發(fā)育調(diào)控以及同一組織不同發(fā)育調(diào)控過程中的協(xié)同表達(dá)的基因模塊（module），為了解蓮的基因表達(dá)調(diào)控規(guī)律提供重要的公共分析平臺。此外，該數(shù)據(jù)庫對荷花中具有代表性的88個栽培種表型性狀進(jìn)行了數(shù)字化，并基于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部以及先前發(fā)表的基因組重測序數(shù)據(jù)相應(yīng)鑒定了26,939,834個高質(zhì)量單核苷酸多態(tài)性變異位點(diǎn)和4,177,974個插入缺失變異位點(diǎn)，豐富了蓮的遺傳變異信息。該數(shù)據(jù)庫部署了包含Blast、Gbrowse、Primer Design和Expression Visualization在內(nèi)的多個生物信息學(xué)工具，使得蓮的基因序列、功能及表達(dá)的相關(guān)信息更易獲取，該公共數(shù)據(jù)平臺為展開蓮的基因組進(jìn)化、分子遺傳以及分子育種等領(lǐng)域的研究及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了有價值的參考信息。

　　該數(shù)據(jù)庫以及相關(guān)研究成果以“Nelumbo genome database, an integrative resource for gene expression and variants of Nelumbo nucifera”為題在Nature出版集團(tuán)旗下學(xué)術(shù)期刊《Scientific Data》（IF2020=5.541）上在線發(fā)表。中科院武漢植物園水生植物生物地理學(xué)學(xué)科組李會博士和武漢市園林科學(xué)研究院楊星宇博士為論文并列第一作者，中國科學(xué)院水生植物與流域生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室石濤副研究員和陳進(jìn)明研究員為論文共同通訊作者，該研究成果得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究計(jì)劃（XDB31000000）、國家自然科學(xué)基金（31570220、31870208和31700197）、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會（2019335）、武漢市園林和林業(yè)局（WHGF2019A10）、湖北省自然科學(xué)基金（2019CFB275）和湖北省青年科技晨光計(jì)劃的項(xiàng)目資助。

　　數(shù)據(jù)庫連接：http://nelumbo.biocloud.net/home

　　論文連接：https://www.nature.com/articles/s41597-021-00828-8

圖1. 蓮基因組遺傳變異與表達(dá)數(shù)據(jù)庫的布局構(gòu)架