甘蔗是重要的經(jīng)濟作物，其基因組高度復雜，包含多倍體、高雜合性及非整倍體，且遺傳背景狹窄，嚴重制約了基因功能解析與育種發(fā)展。近年來，甘蔗遺傳學研究取得顯著進展，亟需一個整合多維組學數(shù)據(jù)的資源平臺，支撐提高其科研與育種應用的效率。

 

　　中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）發(fā)布甘蔗多組學數(shù)據(jù)整合資源平臺SugarcaneOmics，旨在為全球甘蔗研究者提供一站式多組學數(shù)據(jù)查詢、分析與可視化服務，支撐甘蔗功能基因組學研究及分子育種，助力開啟甘蔗“組學驅動育種”新時代。

 

　　SugarcaneOmics平臺突破傳統(tǒng)單組學分析壁壘，整合了甘蔗及其近緣屬種的基因組、轉錄組、變異組、特征基因、種質資源等五大核心數(shù)據(jù)模塊：

 

　　基因組模塊，匯集了包括甘蔗、蔗茅、芒及高粱在內的，多個物種染色體級別的基因組組裝，并提供了全面的基因功能注釋和泛基因組結果查詢；轉錄組模塊，基于標準化的轉錄組定量流程，刻畫了1256個甘蔗樣本（涵蓋14種組織和6個發(fā)育階段）的全景式基因表達圖譜，首次實現(xiàn)甘蔗全生育期基因調控網(wǎng)絡的系統(tǒng)性解碼，用戶可檢索目標基因在不同組織、發(fā)育時期及多種種質群體中的表達模式，獲取不同處理條件下的差異表達信息；變異組模塊，鑒定了來自322份甘蔗種質的大約1.45億個單核苷酸多態(tài)性和3000萬個短插入/缺失，構建了目前為止全球最大的甘蔗群體遺傳變異圖譜庫，并支持選擇清除信號的可視化，為破解甘蔗復雜種群動態(tài)歷史和馴化育種背景難題提供關鍵支持；特征基因模塊，系統(tǒng)注釋了甘蔗轉錄因子家族，并通過文獻審編和比較基因組學方法，鑒定了參與關鍵農藝性狀調控網(wǎng)絡的候選功能基因，為甘蔗基因功能研究提供線索；種質資源模塊，整合了1096份甘蔗種質的育種信息和基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以支持種質篩選。

 

　　SugarcaneOmics還搭載CRISPR脫靶預測、引物設計、蛋白互作網(wǎng)絡分析、BLAST、序列提取、基因組瀏覽器和GO/KEGG富集分析等七大高效易用的在線工具，顯著提升了數(shù)據(jù)挖掘與功能研究的效率，為甘蔗“兩高三抗”育種目標提供候選基因篩選和育種靶點篩查能力。

 

　　該平臺通過一體化、交互式的多組學數(shù)據(jù)與工具集成，預期能為甘蔗遺傳學及育種研究提供基礎數(shù)據(jù)支撐和全新的觀察視角。

 

　　相關研究成果發(fā)表在《植物通訊》（Plant Communications）上。