【科研进展】马闯教授团队发布植物多组学比较和进化研究平台

近日，伟德BETVLCTOR1946马闯教授科研团队发布了植物多组学数据跨物种比较和进化研究的在线分析平台（IPOP：http://omicstudio.cloud:4012/ipod/）。相关论文以“IPOP: an integrative plant multi-omics platform for cross-species comparison and evolutionary study”为题，发表在分子进化生物学知名期刊《Molecular Biology and Evolution》。硕士研究生黄雯玥和化学与药学院胡晓娜实验师为该论文的并列第一作者，马闯教授和苗震龑副教授为该论文的通讯作者。

进化是植物性状遗传多样性和适应生存环境的基础，而基因变异是物种进化的源动力。随着后基因组时代高通量技术的发展和应用，在DNA、RNA、蛋白等多个层面产生了大量的植物组学数据，为深入研究植物基因变异和物种进化机制提供了丰富的实验资源。由于不同来源的多组学数据具有规模大、维度高、噪音大、异质性强等特点，给数据的有效整合和植物进化研究造成了极大的障碍。

为了解决上述问题，研究团队历时五年成功研发了用于植物多组学数据跨物种比较和进化研究的IPOP平台。该项研究涉及苔藓、单子叶和双子叶三大类植物物种，收录了包括群体基因组、三维基因组、染色质可及性、转录组、DNA修饰、RNA修饰、组蛋白修饰等多维度的组学数据，采用统一标准化的流程对组学特征进行质量控制和整合分析，并对基因的进化起源、复制事件、同源关系等多种进化特征进行了系统的注释。此外，为了便于科研人员进行跨物种多组学比较和物种进化相关的个性化分析，研发了多个基于阿里云服务的在线分析工具，包括组学特征差异性分析工具、多组学整合分析工具、基因进化特征注释工具、系统发生分析工具、同源序列比对工具，以及组学特征与性状关联分析工具。在IPOP平台的支持下，研究团队先后完成解析了玉米、小麦等多个植物表观转录组的进化机制，挖掘了参与调控干旱胁迫响应的功能基因，相关研究论文发表在《Molecular Biology and Evolution》、《PlantPhysiology》等学术期刊。综上所述，IPOP平台有望为植物性状相关功能基因挖掘和遗传进化机制解析提供强有力的数据基础和技术支撑。

以上研究得到了国家自然科学基金的资助，以及西北农林科技大学高性能计算平台的算力支持。

文章链接：https://doi.org/10.1093/molbev/msad248

编辑：黄海瀛

终审：王   存