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华中农大和扬州大学联合发布植物开花基因数据库，促进跨物种开花基因比较研究

花匠小妙招
2024-09-26 07:56

开花是植物从营养生长阶段到生殖阶段转变的重要标志，适时开花对植物的生长发育和环境适应、作物高产和稳产起着至关重要作用。不同植物的开花时间差异很大，而且受到各种环境因素的影响，全面了解和系统比较不同植物的开花基因对于阐明作物驯化和适应性至关重要。然而，现有的数据库只关注少数模式植物（如拟南芥）的开花基因，其他植物，如水稻、小麦、大豆和油菜，缺乏系统的开花基因数据库。从不同数据库中查找这些物种的开花基因费时费力。为了提高对不同物种开花时间变异的理解，迫切需要一个综合的开花基因数据库，使用户能够系统比较不同物种的开花基因。

https://doi.org/10.1016/j.xplc.2023.100733

2023年10月17日， 华中农业大学杨庆勇教授课题组联合 扬州大学油菜团队在 Plant Communications发表题为 “PlantCFG: A comprehensive database with web tools for analyzing candidate flowering genes in multiple plants”的研究成果。该研究系统搜集了拟南芥、大豆和水稻中功能验证的642个开花基因，基于序列同源性和保守结构域方法在112个物种中进行候选开花基因鉴定，并构建开花基因数据库PlantCFG（https://yanglab.hzau.edu.cn/PlantCFG），为跨物种开花基因比较及功能研究提供重要平台。

PlantCFG的“检索”模块中提供五种不同层次的开花基因检索方式，分别是物种名、基因名、基因家族、蛋白家族以及序列。检索结果包括开花基因的全局统计、功能注释、染色体分布以及基因/蛋白家族分类等。此外，通过检索结果的外部链接，用户可以方便的获取开花基因的表达和变异信息，有助于开花基因的功能研究。与花器官形成相关的基因可以分为A、B、C、D和E五个组，为了探索不同物种中花器官发育的调控基因，PlantCFG设计了“ABCDE”模块用来检索调控不同花器官的基因组合。为了进一步方便用户进行物种间比较，PlantCFG提供了“进化”模块，包括系统发育、序列相似性和Ka/Ks工具，用于分析不同物种之间开花基因的进化关系。系统发育模块提供跨物种比较候选开花基因或基因家族的系统发育关系，序列同源性工具中，用户可以查看每个个体基因的详细信息，并使用多序列比对查看基因共线性以及序列差异，Ka/Ks用于不同物种开花基因的选择压力研究。这些工具将有助于多种植物开花基因间的进化研究。

总之，通过PlantCFG，用户可以高效地获取不同物种的候选开花基因信息，无需在不同数据库之间来回导航，促进开花基因的研究效率。此外，通过数据库中提供的候选开花基因的跨物种比较工具将有助于阐明作物驯化和适应的分子基础。

华中农业大学信息学院 杨庆勇教授和扬州大学吴健副教授为论文通讯作者，华中农业大学信息学院博士后 刘东旭，硕士研究生 李嘉炜和 王升博为论文共同第一作者。该研究数据分析工作得到华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室生物信息计算平台支持和帮助，得到国家重点研发计划（2022YFF1001400），国家自然科学基金（No. 32322061、No. 32070559）和中央高校基本科研业务费（2662023XXPY001）的资助。

数据库链接：

https://yanglab.hzau.edu.cn/PlantCFG

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