以下文章來源於aBIOTECH

，作者Xu RQ ， Tang D

自2012年初版番茄 “

Heinz 1706

” 基因組釋出以來，多個茄科作物基因組的組裝及大量基於參考基因組的群體和個體研究，極大地推動了茄科植物基因組學在過去10年間的發展。然而，單個線性基因組通常不足以解析和捕獲整個物種中發現的遺傳變異，且幾乎難以有效識別和鑑定不同個體間的複雜變異。測序成本的降低和長讀長測序技術的發展，使人們擺脫染色體倍型、基因組複雜區域和個體異質性的限制，茄科作物基因組學由此進入泛基因組和圖泛基因組階段。

近日，德國杜塞爾多夫大學

Bjrn Usadel

教授

在

aBIOTECH

雜誌上發表了題為

Solanaceae pangenomes are coming of graphical age to bring heritability back

的熱點評述，回顧了番茄和馬鈴薯基因組學主要里程碑式成果，對近期中國農業科學院深圳農業基因組研究所黃三文團隊發表在《自然》雜誌的馬鈴薯泛基因組和番茄圖泛基因組兩項重要研究成果進行了討論，並對泛基因組未來的發展進行展望。

在該評論中，作者認為泛基因組顯著提高了基因組中廣泛存在的核心基因和僅存在於少數種質中非核心基因的表徵。

新的番茄圖泛基因組中包含36648個蛋白質編碼基因，較之前增加了14507個基因。隨著基因組的加入，核心和非核心基因檢出減少；同時馬鈴薯泛基因組在增加到40個基因組後，得到了接近閉合的泛基因組累積曲線，表明這些材料能夠代表馬鈴薯種質的遺傳多樣性。基因功能研究將有助於探索核心基因和非核心基因之間的關係。馬鈴薯泛基因組顯示，核心基因通常具有已知功能且廣泛高表達；與之相反，非核心基因往往功能未知或是傾向於假基因化，部分非核心基因通常富含與抗病抗逆相關的基因，這與過去在番茄泛基因組中觀察到的現象相同。

作者肯定了圖泛基因組在複雜DNA多型性識別方面具有顯著優勢。相比單個線性基因組，番茄圖泛基因組的變異檢測能力顯著增強。大量新的結構變異將圖泛基因組的平均遺傳力提高到0。41，遠遠超過了基於線性基因組估算的0。33。這些結構變異的發現將降低全基因組關聯分析中的假陰性結果，並能有效改善基因組選擇過程中的預測模型。

同時作者還指出，隨著生物資訊學和測序技術的不斷改進，目前茄科作物泛基因組仍處於快速發展階段，聚焦更多變異型別或者構建跨物種的超級泛基因組，將是泛基因組和圖泛基因組之後的發展方向。

論文連結：

https://doi.org/10.1007/s42994-022-00087-0