黄瓜基因迷宫被“全图点亮”，首个近完整基因组数据库发布

近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所葫芦科蔬菜遗传育种创新团队在黄瓜基因组学方面取得重要进展，首次完成接近完整的黄瓜参考基因组组装和基因注释，搭建了第一个黄瓜多组学综合数据库。相关研究成果发表在《分子植物》上。

黄瓜是葫芦科的重要经济蔬菜作物。黄瓜基因组中有近30 %的区域是由45s rDNA和微卫星等复杂重复序列组成的，这个比例远高于水稻、玉米和西瓜等作物，并且受当时测序技术及组装方法的限制，目前广泛使用的华北密刺型黄瓜自交系‘9930’参考基因组仍然有大量未知序列和72个缺口；与此同时，这些重复序列也严重影响基因注释的准确度，黄瓜参考基因组质量亟待提高。

通俗点理解，黄瓜的基因组就像是一个复杂的迷宫，而科学家们手持“基因探照灯”，一步步照亮这个迷宫。在这个过程中，他们发现黄瓜基因组中有近30%的区域是由复杂重复序列组成的，这个比例远高于我们熟悉的水稻、玉米等作物。这些重复序列就像迷宫中的迷雾，让科学家们难以看清黄瓜基因的真实面貌。

为了拨开“迷雾”，研究团队采用了先进的测序技术，首次结合ONT+HiFi+HiC的策略，成功获得了仅剩1个缺口的黄瓜参考基因组近完成图。这就像是用高科技的“扫雷器”清除了迷宫中的障碍，让科学家们能够更清晰地探索黄瓜的基因世界。

为了完成这项工作，科学家们对黄瓜的各个生长阶段，包括从种子发芽到果实成熟的29个不同时期，以及黄瓜在7种主要环境压力下的反应，都进行了详细的基因测序。最终注释出了27360个高质量基因，其中还包括了5070个以前从未发现的新基因。

研究团队还基于大规模数据构建了接近完整的黄瓜参考转录本数据集，这就像是为黄瓜基因“地图”加上了详细的注释，让我们能够更深入地理解黄瓜的生长发育过程。这些基因数据被整合到一个名为Cucumber-DB的在线数据库中，这个数据库就像是黄瓜基因的“图书馆”，对黄瓜感兴趣的研究者都可以在这里查阅、学习，共同推动黄瓜功能基因组学和分子育种研究的进步。