华大基因破解 “活化石”银杏基因组

　　由华大基因、浙江大学和中国科学院的科学家团队完成的现存的最古老的树种——银杏的基因组论文，在开放期刊Giga Science发表。研究人员从头组装并分析了这个超大（>10G）的基因组。银杏被认为是“活化石”，也就是说从出现到现在的2.7亿年生存史中，它的形式和结构的变化都非常小。银杏的基因组信息可以在植物防御昆虫、病原体的研究、树木进化和生命进化的早期事件研究等方面提供广泛的研究资源。

　　华大基因研究院生命大数据研究所负责人陈文彬表示，银杏基因组的测序产生了巨量的原始数据(~2TB)，如此大的数据量和基因组中高比例的重复序列极大地考验了在基因组组装时的内存优化和信息处理能力。这篇银杏基因组论文阐明了银杏经历了全基因组复制和大量LTR插入事件，这些事件使得重复序列占到整个基因组的四分之三以上，由于转座元件的活跃造成了银杏的平均内含子长度长于其他已测序物种。

　　为了更好地了解银杏的防御机制，研究者们从注释的约四万个基因中分析了在植物中已知的与防御机制相关的基因家族。分析显示银杏树中提供各种防御机制基因家族有广泛扩增现象。能够抵抗病原体的基因有大量复制。此外，银杏对于昆虫的攻击有双重防御，一是合成直接对抗昆虫的化学物质，二是和通过释放特别吸引植物食用昆虫的敌人的挥发性有机化合物。这些研究发现表明，银杏具有多重防御机制：基因家族的扩增，高剂量的特定基因，以及其防御基因的多样性。这些特点都可能与银杏非凡的恢复能力相关。这些信息也有助于研究者更好地理解植物防御机制用于改善粮食安全。