近日，西北農林科技大學生命科學學院馬闖教授團隊發布了植物多組學數據跨物種比較和進化研究的在線分析平臺，相關成果發表在Molecular Biology and Evolution上。
進化是植物性狀遺傳多樣性和適應生存環境的基礎，而基因變異是物種進化的源動力。隨著后基因組時代高通量技術的發展和應用，在DNA、RNA、蛋白等多個層面產生了大量的植物組學數據，為深入研究植物基因變異和物種進化機制提供了豐富的實驗資源。由于不同來源的多組學數據具有規模大、維度高、噪音大、異質性強等特點，給數據的有效整合和植物進化研究造成了極大的障礙。
為了解決上述問題，研究團隊歷時五年成功研發了用于植物多組學數據跨物種比較和進化研究的IPOP平臺。該項研究涉及苔蘚、單子葉和雙子葉三大類植物物種，收錄了包括群體基因組、三維基因組、染色質可及性、轉錄組、DNA修飾、RNA修飾、組蛋白修飾等多維度的組學數據，采用統一標準化的流程對組學特征進行質量控制和整合分析，并對基因的進化起源、復制事件、同源關系等多種進化特征進行了系統的注釋。此外，為了便于科研人員進行跨物種多組學比較和物種進化相關的個性化分析，研發了多個基于阿里云服務的在線分析工具，包括組學特征差異性分析工具、多組學整合分析工具、基因進化特征注釋工具、系統發生分析工具、同源序列比對工具，以及組學特征與性狀關聯分析工具。在IPOP平臺的支持下，研究團隊先后完成解析了玉米、小麥等多個植物表觀轉錄組的進化機制，挖掘了參與調控干旱脅迫響應的功能基因，相關研究論文發表在《Molecular Biology and Evolution》、《Plant Physiology》等學術期刊。綜上所述，IPOP平臺有望為植物性狀相關功能基因挖掘和遺傳進化機制解析提供強有力的數據基礎和技術支撐。