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2022年12月2日，我校蘭思仁教授/劉仲健教授團隊聯(lián)合臺灣成功大學蔡文杰教授/吳謂勝教授團隊在國際學術期刊BMC Plant Biology在線發(fā)表了題為OrchidBase 5.0: updates of the orchid genome knowledgebase的研究論文，正式發(fā)布第五版蘭科植物基因組數(shù)據(jù)庫OrchidBase5.0。OrchidBase5.0：
https://cos bi.ee.ncku.edu.tw/orchidbase5/1
蘭科是被子植物中物種最為豐富的科之一，具有非常重要的進化、生態(tài)和應用研究價值。建立蘭科植物基因組分子數(shù)據(jù)庫不僅為基因組的注釋提供參考基礎，而且對蘭科植物遺傳基礎數(shù)據(jù)的建立以及功能基因挖掘和應用具有重要作用。因此，該聯(lián)合團隊自2011年建立第一版蘭科植物基因組數(shù)據(jù)庫OrchidBase開始，相繼將建立了第二OrchidBase2.0、第三版OrchidBase3.0和第四版OrchidBase4.0蘭科植物基因組數(shù)據(jù)庫，即完成了蘭科樹蘭亞科Epidendroideae和擬蘭亞科Apostasioideae全基因組測序的數(shù)據(jù)建庫工作。而第五版OrchidBase 5.0（圖1）是基于蘭亞科Orchidoideae已測序的物種全基因組數(shù)據(jù)建立的，它為理解蘭花基因組進化和基因功能增加了新的參考數(shù)據(jù)。
OrchidBase：
https://doi.org/10.1093/pcp/pcq201OrchidBase2.0：
https://doi.org/10.1093/pcp/pcs187OrchidBase3.0：
http://jfafu.fafu.edu.cn/#/digest?ArticleID=943OrchidBase4.0：
https://doi.org/10.1186/s12870-021-03140-0 圖1 OrchidBase 5.0新增廣東舌唇蘭和紫金舌唇蘭基因組數(shù)據(jù)
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2022年4月該研究團隊完成了蘭亞科的紫金舌唇蘭（Platanthera zijinensis）和廣東舌唇蘭（Platanthera guangdongensis）的基因組測序組裝，并結(jié)合其他已測序的蘭花基因組數(shù)據(jù)進行比較分析，為從初始型—部分型—完全型的真菌異養(yǎng)進化過程提供了詳細解析，揭示了真菌異養(yǎng)蘭花形態(tài)建成和營養(yǎng)獲取的分子機制。廣東舌唇蘭和紫金舌唇蘭是目前已全基因組測序蘭花中最大的兩個基因組，也是蘭亞科第一次被測序的兩種蘭花，填補了蘭科植物進化研究的一個空白，具有重要的科學意義（https://doi.org/10.1038/s41477-022-01127-9）。
基于紫金舌唇蘭和廣東舌唇蘭的全基因組數(shù)據(jù)，研究團隊在OrchidBase 4.0的基礎上添加了這兩個蘭亞科物種的全基因組測序和來自它們不同的組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，建立了OrchidBase 5.0數(shù)據(jù)庫。OrchidBase 5.0數(shù)據(jù)庫是由一個MySQL數(shù)據(jù)庫，Django應用程序和一個web界面組成的。MySQL 5.7數(shù)據(jù)庫用于存儲收集到的蘭花基因組序列和注釋數(shù)據(jù)；Django 1.11.1應用程序執(zhí)行所有的分析任務；python web是用來處理蘭花基因組序列和注釋的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫的建立為研究人員提供了高質(zhì)量的蘭科植物分子數(shù)據(jù)，可更加有效的進行蘭科植物生物學和生物技術的研究。
圖2 OrchidBase 5.0主要功能界面操作示意圖
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OrchidBase 5.0版本的蘭花數(shù)據(jù)庫還開發(fā)了三種新工具，包括共線性、基因順序和miRNA分析，用于蘭花基因組比較和miRNA分析。用戶可以精確且高效地采用“Synteny”和“Gene order”工具，在5個蘭花基因組（小蘭嶼蝴蝶蘭Phalaenopsis equestris，鐵皮石斛Dendrobium catenatum、深圳擬蘭Apostasia shenzhenica、廣東舌唇蘭Pl. guangdongensis和紫金舌唇蘭Pl. zijinensis）中找到特定的共線性區(qū)域。此外，miRNA工具的發(fā)布，也會為用戶在蘭科植物生長和發(fā)育中涉及的miRNA功能的研究提供快捷高效的方法。
圖5 miRNA工具操作指南
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臺灣成功大學陳佑亦博士為論文第一作者，我校劉仲健教授、中國臺灣成功大學蔡文杰教授和吳謂勝教授為共同通訊作者。蘭科植物保護與利用國家林草局重點實驗室（福州）彭東輝教授，博士研究生周莊、黃明忠、章迪楊、劉定坤，以及碩士研究生趙雪薇、李媛媛、柯詩杰也參與相關研究。該工作得到國家重點研發(fā)項目和國家自然科學基金資助。
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