深圳基因组所构建重要农作物脂质合成代谢基因数据库

2024年3月1日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合中国农业科学院油料作物研究所、河南大学等单位在 Plant Communications 上在线发表了题为“ CLAIR: An integrated lipid database across multiple crop species ”的研究论文。

https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100855

作为全球重要的大宗商品和工业原料，油料作物生产的植物油约占世界油料年总产量的 87%。随着经济和社会的发展，预计到 2040 年，全球对高品质植物油的需求将翻一番。尤其是对于中国这样的油料进口大国，近年来，提高油料产能一直备受关注。而全面了解油料作物脂质代谢相关基因及其调控关系，对于提高油料作物的含油量具有重要意义。

目前模式植物拟南芥的油脂生物合成及调控机制研究相对深入，油脂的生物合成途径基因基本被解析，2010 年Li-Beisson 在《Acyl-lipid metabolism》一书中以多个代谢通路图表的方式对拟南芥油脂的组成进行了详细的总结，并公布在网站（http://aralip.plantbiology.msu.edu/pathways/pathways）。然而，综合国内外的研究现状来看，现有油料作物内脂质合成调控基因的功能研究多依赖已报道的拟南芥同源基因，仅有少数不同于拟南芥的脂质合成基因被阐明。而该数据库已有十多年未更新，并且缺乏对这些脂质代谢基因的系统整合信息。

针对以上问题，研究人员在整合KEGG、NCBI等多个公共数据库和挖掘1200多篇文献的基础上，构建了现有最完整版本的模式植物脂质合成代谢基因集。与原始数据集的775个基因相比，本研究挖掘出221个新基因，且所有基因均有实验验证等多重证据支持。随后，研究人员基于此高质量基因集，进一步整合注释了油菜、大豆等九种主要油料作物的脂质代谢基因和通路信息。此外，研究人员通过重新分析公共数据库中近 2000 份脂质代谢相关转录组数据，分别构建了九种油料作物脂质代谢相关基因的共表达模块和表达谱，并构建了CLAIR (Crop Lipid-Associated Information Resource，http://www.clipair.cn/)数据库，以期为相关领域研究者提供参考。

中国农业科学院深圳农业基因组研究所崔鹏研究员、刘万飞副研究员和中国农业科学院油料作物研究所华玮研究员为论文的共同通讯作者，基因组所贺炳副研究员、基因组所与河南大学联培硕士生卜梦佳为该论文共同第一作者。该研究得到中国农业科学院科技创新工程重大科研任务、国家自然科学基金面上项目、农业生物育种重大项目资助。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/sUfDpfaejW9S2_DovmMgTg