中科院Nature子刊发布椰枣基因组序列

　　

生物通报道 来自KACST和中国科学院共建中沙基因组科学与信息联合研究中心，以及中科院北京基因组研究所的研究人员，完成了对椰枣（Phoenix dactylifera L）的基因组拼接及序列分析工作，研究成果发表在8月6日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

中沙基因组科学与信息联合研究中心的Ibrahim S. Al-Mssallem博士，和中科院北京基因组研究所的于军（Jun Yu）教授是这篇论文的共同通讯作者。于教授目前担任国家重大科学计划转录组研究首席科学家。一直从事基因组学、生物信息学和人类遗传学等研究。2003年曾获中国科学院杰出科技成就奖。2002年，被国际著名的《科学美国人》杂志评选为首届年度全球科研领袖。迄今已在包括Nature、Science等主要国际杂志发表科学论文逾百篇。

在单子叶植物中，棕榈科植物（palm family plant）是仅次于禾本科（grass family）的最重要经济植物。目前全球主要的五大棕榈科栽培物种是：非洲油棕榈、椰子、椰枣、桃棕和槟榔。这些棕榈植物具有多方面的经济用途，包括作为主食、饮料、观赏植物、建筑木材和工业材料。

椰枣是一种树龄可达百年的雌雄异株常青树。它不仅是最古老的栽培树种，还具有重要的社会经济效益。根据记录，椰枣最早栽培于公元前3,700年幼发拉底河与尼罗河之间的区域。人们认为它原生于阿拉伯半岛地区，有可能起源于现在的伊拉克南部。在很早的时候，人们将椰枣带到印度北部、北非和西班牙南部，其现在在干旱地区具有重要的经济地位。沙特阿拉伯作为最重要的椰枣栽培国家之一，拥有世界>10%的椰枣树，全世界记录的约2000个品种有近340种生长在这里。

当前对于椰枣的全基因组研究非常有限。一个是基于卡塔尔的一个研究小组利用Illumina GAII测序平台所生成数据拼接的基因组草图。另一个是基于Roche GS FLX Titanium平台焦磷酸测序数据，开展的油棕榈和海枣中果皮比较转录组学研究。中沙基因组科学与信息联合研究中心于2008年启动椰枣基因组学研究工作，已对它的两种细胞器：质体和线粒体进行了全基因组序列拼接，并基于焦磷酸测序数据对果实发育进行了转录组学分析。

在这篇文章中，研究人员报告称完成了对椰枣的基因组序列拼接，生成了大小为605.4 Mb的序列，基因组覆盖度>90%(~671 Mb)，基因覆盖度>96%(~41,660 个基因)。基因组序列分析结果证实，在远古的基因组复制或大量的片段复制（segmental duplication）之后，椰枣经历了一次明显的全基因组复制。遗传多样性分析表明，它的抗逆基因和糖代谢相关基因富集在单核苷酸多态性密度相对较低的染色体区域。利用转录组数据，研究人员还证实椰枣独特的糖代谢是果实发育和成熟的基础。

这一大规模的基因组和转录组数据为更深入地开展椰枣生物学研究，以及其他棕榈科植物的比较基因组学研究铺平了道路。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要:

Genome sequence of the date palm Phoenix dactylifera L

Date palm (Phoenix dactylifera L.) is a cultivated woody plant species with agricultural and economic importance. Here we report a genome assembly for an elite variety (Khalas), which is 605.4 Mb in size and covers >90% of the genome (~671 Mb) and >96% of its genes (~41,660 genes). Genomic sequence analysis demonstrates that P. dactylifera experienced a clear genome-wide duplication after either ancient whole genome duplications or massive segmental duplications. Genetic diversity analysis indicates that its stress resistance and sugar metabolism-related genes tend to be enriched in the chromosomal regions where the density of single-nucleotide polymorphisms is relatively low. Using transcriptomic data, we also illustrate the date palm’s unique sugar metabolism that underlies fruit development and ripening. Our large-scale genomic and transcriptomic data pave the way for further genomic studies not only on P. dactylifera but also other Arecaceae plants.