華大基因破解 “活化石”銀杏基因組

　　由華大基因、浙江大學和中國科學院的科學家團隊完成的現存的最古老的樹種——銀杏的基因組論文，在開放期刊Giga Science發表。研究人員從頭組裝并分析了這個超大（>10G）的基因組。銀杏被認為是“活化石”，也就是說從出現到現在的2.7億年生存史中，它的形式和結構的變化都非常小。銀杏的基因組信息可以在植物防御昆蟲、病原體的研究、樹木進化和生命進化的早期事件研究等方面提供廣泛的研究資源。
　　華大基因研究院生命大數據研究所負責人陳文彬表示，銀杏基因組的測序產生了巨量的原始數據(~2TB)，如此大的數據量和基因組中高比例的重復序列極大地考驗了在基因組組裝時的內存優化和信息處理能力。這篇銀杏基因組論文闡明了銀杏經歷了全基因組復制和大量LTR插入事件，這些事件使得重復序列占到整個基因組的四分之三以上，由于轉座元件的活躍造成了銀杏的平均內含子長度長于其他已測序物種。
　　為了更好地了解銀杏的防御機制，研究者們從注釋的約四萬個基因中分析了在植物中已知的與防御機制相關的基因家族。分析顯示銀杏樹中提供各種防御機制基因家族有廣泛擴增現象。能夠抵抗病原體的基因有大量復制。此外，銀杏對于昆蟲的攻擊有雙重防御，一是合成直接對抗昆蟲的化學物質，二是和通過釋放特別吸引植物食用昆蟲的敵人的揮發性有機化合物。這些研究發現表明，銀杏具有多重防御機制：基因家族的擴增，高劑量的特定基因，以及其防御基因的多樣性。這些特點都可能與銀杏非凡的恢復能力相關。這些信息也有助于研究者更好地理解植物防御機制用于改善糧食安全。
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