近日，北京林業大學林木分子育種團隊聯合中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）開發了多年生木本植物遺傳信息數據庫PPGR (https://ngdc.cncb.ac.cn/ppgr/)，該研究成果以“PPGR: a comprehensive perennial plant genomes and regulation database”為題被《核酸研究》（Nucleic Acids Research）(ICR分區一區，IF="14.9)收錄并發表。
多年生木本植物是重要的植物類群，是木材、精油、松脂等特殊代謝物的重要來源，對整個生態系統、工業和醫藥產業更有著巨大的貢獻。因此，精確解析多年生木本植物木材形成、抗性調控、休眠機制、次生代謝調控等重要生物學過程關鍵基因，建立系統的遺傳調控網絡，對于闡明該類群植物重要性狀生物學基礎、分子育種和種質創新具有重要的意義。
近年來，隨著多年生木本植物的基因組和功能研究的深入，大量的數據不斷產生。然而，這些數據的收集、存儲管理、功能挖掘和開發利用一直是該領域發展的核心問題。為了解決這些問題，PPGR在多年生木本植物數據標準化的基礎上，提供了多組學大數據存儲、分析、共享和可視化服務。PPGR的開發實現了多年生木本植物組學資源的系統管理和高效利用，為多年生木本植物遺傳改良、功能基因組學研究、分子育種提供了新的重要遺傳資源和有力工具。
PPGR整合了毛果楊、油松、大桉、銀杏等60種木本植物的基因組數據，應用標準化流程分析了9,016個轉錄組數據集，PPGR計算了107,344個轉錄因子、10,263個抗病 (NLR) 基因、以及53,829個水平轉移基因、8.47億條基因互作對用來構建多維基因調控網絡，重繪了多條木本植物重要代謝通路（木材形成、季節性休眠、萜烯生物合成和葉片衰老），其中包涵了87,372個通路候選基因。另外PPGR還提供了相應模塊供用戶瀏覽分析多組學數據，具備較強的實用性和交互性，并且提供了“一站式”分析結果的在線集成工具以方便用戶對基因集合進行功能富集分析 (GO、KEGG)、調控網絡檢索、序列分析(啟動子序列motif 預測與富集) 和BLAST。
PPGR: 多年生木本植物遺傳信息數據庫
PPGR是一個全面的多年生木本植物資源庫，用戶可以通過基因名稱或基因索引快速獲取感興趣基因的位置、結構、功能域、代謝通路、同源基因、互作基因、調控通路、表達模式等相關多組學信息。在多維基因調控網絡構建過程中，PPGR采用了文本智能挖掘、文獻數據人工審編、互作預測算法等多種方式對蛋白-蛋白、轉錄因子-靶標、共表達網絡在內的多種信息進行高效整合并預測。除此之外，基于遺傳調控網絡的分子育種模塊正在開發，近期將應用于該數據庫。
截止2024年3月，PPGR已成功收錄了眾多與多年生植物基因組和調控相關的數據，這一寶貴的資源無疑將加速多年生植物基因組和調控研究領域的發展。隨著PPGR數據庫的推出，預計將為林木基因組學和基因調控研究領域帶來更多的科研突破和發現。
北京林業大學生物學院碩士研究生楊森，中國科學院基因組研究所博士研究生宗文婷為論文第一作者；北京林業大學生物學院謝劍波教授，中國科學院北京基因組研究所李茹姣研究員，中國科學院北京基因組研究所鮑一明研究員為通訊作者。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金優秀青年基金、國家林草局青年拔尖人才等項目的聯合資助。
論文鏈接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkad963/7337612?searchresult="1
