JGG | 河北大学杜会龙组综述植物泛基因组学研究

近年来，测序技术的发展和测序成本的降低促使植物基因组学取得了巨大进展。随着研究的深入，科研人员发现单一参考基因组无法代表一个物种的遗传多样性，从而提出了泛基因组(Pan-genome)的概念。泛基因组是特定群体内全部基因和基因组序列的总和，可以突破传统单个参考基因组的局限性。目前国际上先后开展了大豆、水稻、番茄、玉米、小麦、大麦和马铃薯等作物的泛基因组研究，未来，泛基因组有望取代单一参考基因组，成为研究植物进化和重要功能基因挖掘的“新标准”。

2022年6月21日，Journal of Genetics and Genomics在线发表河北大学生命科学学院杜会龙教授团队题为“Plant pan-genomics: recent advances, new challenges, and roads ahead”的综述论文。该综述全面总结了目前植物泛基因组学研究进展，并探讨了植物泛基因组学发展面临的挑战及未来研究方向。

https://doi.org/10.1016/j.jgg.2022.06.004

围绕植物泛基因组学，该综述主要从四个方面介绍了相关研究进展，包括：

1. 泛基因组概念的提出及不同构建方式。继最早由Tettelin在微生物中提出泛基因组概念后，近年来，多个物种的泛基因组项目被实施，其构建方法也得到了长足发展。目前泛基因组的构建方法主要包括从头组装、迭代组装和基于图论组装。

2. 植物泛基因组学研究进展。概述了近年来在水稻、大豆、玉米、小麦和番茄等重要经济作物泛基因组研究中取得的进展，总结了目前泛基因组研究的主要内容、泛基因组样本数量的影响因素及可变基因和保守基因在功能上的差别。

3. 泛基因组分析流程和相关软件。简要总结了用于泛基因组分析的软件和分析流程，涉及代表性材料的选择、基因组组装、基因组注释、保守基因和可变基因鉴定、基因组结构变异(Structural variation, SV)检测、泛基因组构建以及全基因组关联分析，以期为相关研究提供简单参考。

4. 植物泛基因组学面临的挑战和未来展望。总结了植物泛基因组学在发展过程中面临的各项挑战，提出整合泛基因组、表型组、转录组、修饰组和代谢组等多组学数据，并结合人工智能和基因编辑技术，深入开展其功能研究，真正实现基因组精确预测并促进分子育种。

综上，该综述总结了植物泛基因组相关的重要研究进展，并深入探讨了未来植物泛基因组学发展的重要方向。

植物泛基因组学发展未来展望

河北大学生命科学学院校聘研究员李伟和2021级硕士研究生刘佳楠为该论文第一作者，杜会龙教授为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金、河北省自然科学基金和河北大学自然科学多学科交叉等经费支持。

引用本文：Wei Li, Jianan Liu, Hongyu Zhang, Ze Liu, Yu Wang, Longsheng Xing, Qiang He, Huilong Du. (2022). Plant pan-genomics: recent advances, new challenges, and roads ahead. Journal of Genetics and Genomics. DOI: 10.1016/j.jgg.2022.06.004.

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