植物生物技术杂志:开发的叶绿体基因组综合数据库

来源：北京基因组研究所2022-09-23 14:58

已经开发了种类最多的叶绿体基因组信息资源(CGIR)。

叶绿体植物是将光能转化为化学能的重要细胞器，具有独立的基因组。植物叶绿体基因组自发现以来，已被广泛应用于植物系统进化、光合作用调控机制、叶绿体基因工程等研究中。随着基因测序技术的发展，虽然已经公布了大量的植物叶绿体基因组序列，但如何整合和应用这些数据仍然面临着一些问题，如数据命名标准不统一、数据信息不完整、尚未测序的高经济价值物种等。

近日，中国科学院基因组研究所国家基因组科学数据中心(国家生物信息中心)的张章和宋，与中国中医科学院中药资源中心的和团队一起，开发了叶绿体基因组信息资源(CGIR)，这是一个物种数量最多的综合性数据库。CGIR收集了11946个物种的19388个叶绿体基因组序列，其中包括第四次全国中药资源普查自检的718个未发表的叶绿体基因组序列。数据按照五个功能模块组织：基因组、基因、微卫星序列(SSR)、DNA条形码和DNA特征序列(DSSs)。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志》上，题目是《叶绿体基因组的综合整合与复制》。

根据《生命目录》，通过大规模的人工编辑，CGIR整理出叶绿体基因组的物种分类信息，按照纲、目、科、属、种的不同分类级别进行了整理，并根据权威植物研究机构元秋出版的《世界有用植物物种清单》对药用植物、食用植物、环境植物、能源植物和有毒植物进行了分类。同时，CGIR对基因名称的不规范命名、异名和错误注释进行了校订。在此基础上，CGIR系统整理了每个基因组的基因注释信息，为用户搜索、浏览和获取信息提供了方便。

针对叶绿体基因组最常见的应用场景——分子标记开发，CGIR用生物信息学方法计算了叶绿体基因组的三种不同类型的分子标记信息，包括微卫星序列、DNA条形码和DNA特征序列。同时开发了相应的树形视图，方便用户根据分类级别信息快速找到目标标记，简化了研究人员开发分子标记的流程。

CGIR通过独立测序、整合开放基因组资源和人工数据编辑，为用户提供了最全面、种类最多的叶绿体基因组数据。编辑的物种分类、物种功能、基因名称和序列、分子标记等。保证数据的高可靠性，对植物系统发育、物种鉴定和叶绿体基因工程的发展具有重要意义。

CGIR数据处理及主要功能模块数据统计示意图

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