近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和大豆優(yōu)異基因資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用團(tuán)隊(duì)聯(lián)手，升級(jí)功能基因組育種FGB（Functional Genomics Breeding）范式，聯(lián)合搭建大豆代表性種質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，為將我國(guó)大豆種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變為基因資源優(yōu)勢(shì)和品種優(yōu)勢(shì)提供重要信息平臺(tái)和挖掘工具。8月2日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《Science Bulletin》。

 

　　據(jù)邱麗娟研究員介紹，種質(zhì)資源是作物育種的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國(guó)家戰(zhàn)略性資源。大豆起源于中國(guó)，我國(guó)大豆種質(zhì)資源在世界上最為豐富。在這個(gè)組學(xué)時(shí)代，海量多組學(xué)數(shù)據(jù)不斷產(chǎn)生，如何充分共享組學(xué)數(shù)據(jù)是一直困擾著大豆種質(zhì)資源工作者的重要問(wèn)題。

 

　　研究團(tuán)隊(duì)在2214份代表性大豆種質(zhì)資源（2K-SG）重測(cè)序（SCIENCE CHINA Life Sciences, 2022）和表型采集基礎(chǔ)上，采用自主創(chuàng)立的FGB范式開展數(shù)據(jù)平臺(tái)搭建工作。該范式于2015年發(fā)布在《科學(xué)通報(bào)》，首次應(yīng)用于水稻數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建（https://www.rmbreeding.cn），并于2020年完成首度升級(jí)（Plant Biotechnology Journal，2020）。針對(duì)大豆在基因組和種質(zhì)資源等方面的特點(diǎn)及用戶需求差異，研究團(tuán)隊(duì)再次升級(jí)并拓展FGB范式，建立了SoyFGB v2.0數(shù)據(jù)平臺(tái)（https://sfgb.rmbreeding.cn）。

 

　　SoyFGB v2.0數(shù)據(jù)平臺(tái)的先進(jìn)性主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。一是提供離散值的表型數(shù)據(jù)來(lái)幫助用戶識(shí)別用于育種或遺傳研究的“有用”種質(zhì)資源，實(shí)現(xiàn)了2K-SG的33個(gè)數(shù)量性狀與9個(gè)質(zhì)量性狀的非下載共享。二是用戶可以利用SoyFGB或用戶自有的未公開表型數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)表型和單倍型變異的相關(guān)性在不同基因組分辨率下的在線解析。三是一旦獲得基因組作圖定位與表型性狀相關(guān)區(qū)域，使用“搜索”和“瀏覽”模塊，用戶可以獲取2K-SG 的基因組變異，用于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)用戶實(shí)際體驗(yàn)，與傳統(tǒng)Excel表格輔助進(jìn)行單倍型分析相比，采用SoyFGBv2.0進(jìn)行特定基因的單倍型分析能夠提高效率近60倍。總之，SoyFGB v2.0的發(fā)布將不僅極大地促進(jìn)大豆種質(zhì)資源的單倍型挖掘，而且為大豆種質(zhì)資源組學(xué)數(shù)據(jù)共享和挖掘提供一個(gè)通用新范式。

 

　　作科所鄭天清副研究員和李英慧研究員為論文共同第一作者，邱麗娟研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)際合作、創(chuàng)新工程、基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（平臺(tái)項(xiàng)目）和比爾蓋茨基金項(xiàng)目資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.08.001