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Communications Biology｜浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院盧立志：中國(guó)地方雞種重測(cè)序和甲基化分析為物種保護(hù)提供新的思路
Analysis of genome and methylation changes in Chinese indigenous chickens over time provides insight into species conservation
動(dòng)物遺傳資源保護(hù)是生物多樣性保護(hù)的重要內(nèi)容。本研究對(duì)三個(gè)處于不同保護(hù)方式下的地方雞種進(jìn)行了全基因組重測(cè)序和WGBS分析怎棱。結(jié)果表明哩俭，3個(gè)地方雞種的遺傳多樣性和分化在原產(chǎn)地保護(hù)過程中升高，而在異地保護(hù)過程中遺傳多樣性有降低趨勢(shì)拳恋，原因可能主要在于原產(chǎn)地保種歷程中凡资，其保存和持續(xù)收集的品種類群（類型）更為全面，而異地保種群一直未再有品種其它類群（類型）引入谬运。異地保種過程中DNA甲基化變異水平高于原產(chǎn)地保護(hù)隙赁。同時(shí)，在藏雞的異地保護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)了高比例的DMRs發(fā)生在基因組選擇區(qū)域梆暖，提示這些DMRs與局部的遺傳變異有關(guān)伞访。此外，在選擇清除區(qū)域和DMRs中發(fā)現(xiàn)了一些與鈣信號(hào)通路相關(guān)的候選基因轰驳，可能參與藏雞高原適應(yīng)的調(diào)控咐扭。本研究提供了地方雞種在不同保護(hù)方式下的遺傳變異和DNA甲基化變異信息，對(duì)于今后珍稀瀕危物種的保護(hù)以及深入了解動(dòng)物高海拔適應(yīng)具有重要的意義滑废。
點(diǎn)評(píng)：材料不多，數(shù)據(jù)量不大袜爪，樣本很有代表性蠕趁，育種研究值得參考。
The Crop Journal | 西澳大學(xué)閆桂軍：發(fā)現(xiàn)小麥抗穗發(fā)芽的KASP標(biāo)記
Identification of KASP markers and putative genes for pre-harvest sprouting resistance in common wheat (Triticum aestivum L.)
該研究利用90K SNP Illumina iSelect array芯片技術(shù)辛馆，對(duì)來自白粒小麥Chara × DM5637B*8的4對(duì)靶向穗發(fā)芽抗性的近等基因系（NIL）進(jìn)行了基因分型俺陋，鑒定出在4對(duì)NIL的基因型和表型間一致性達(dá)到75%100%的10個(gè)SNP豁延。這10個(gè)SNP被轉(zhuǎn)化為10個(gè)低成本高效率的KASP標(biāo)記，并利用48個(gè)具有不同抗穗發(fā)芽表型的小麥栽培品種對(duì)其有效性進(jìn)行了評(píng)價(jià)腊状。最后確定出4個(gè)高效KASP標(biāo)記诱咏，其鑒定準(zhǔn)確性達(dá)到81.3%85.4%。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)缴挖，與這4個(gè)KASP標(biāo)記相對(duì)應(yīng)的4個(gè)SNP袋狞，分別位于3個(gè)獨(dú)立的功能基因中，與目標(biāo)QTL的距離為4.28~4.48 Mb映屋。這3個(gè)被注釋的基因可能與穗發(fā)芽抗性相關(guān)苟鸯。
點(diǎn)評(píng)：基因型和表型相關(guān)性鑒定出10個(gè)SNP？好歹做個(gè)單倍型分析
Mol Plant | 中國(guó)農(nóng)科院蔬菜所：揭示辣椒馴化選擇特征及果實(shí)重要性狀的遺傳基礎(chǔ)
Pepper variome reveals the history and key loci associated with fruit domestication and diversification
該研究對(duì)來自12個(gè)辣椒種的347份辣椒種質(zhì)資源開展重測(cè)序棚点，構(gòu)建了一年生栽培辣椒種的全基因組變異圖譜早处，揭示了其馴化選擇和育種改良的歷程，同時(shí)鑒定了辣椒果實(shí)朝向瘫析、果形砌梆、辣味等重要性狀的遺傳調(diào)控位點(diǎn)及其群體選擇特征。
通過不同群組的變異和遺傳多樣性比較贬循，從全基因組水平揭示了辣椒從野生/祖先種咸包、地方品種到類型多樣化的現(xiàn)代栽培品種的馴化改良過程。首次提出辣椒栽培群體的演化經(jīng)歷了兩步馴化過程：第1群組果實(shí)小甘有，第一步馴化使辣椒果實(shí)變長(zhǎng)诉儒、辣度增加，形成了以地方品種為主的第2群組亏掀；第二步馴化使辣椒果實(shí)進(jìn)一步變長(zhǎng)和變大忱反、果重增加，而辣度則顯著降低滤愕，形成了育種改良的第3組温算。辣椒的兩步馴化過程伴隨不同類型基因集受到強(qiáng)烈的馴化選擇。首次發(fā)現(xiàn)了位于9號(hào)和11號(hào)染色體上的兩個(gè)野生基因組片段的關(guān)鍵滲入事件以及辣椒素調(diào)控基因Pun1的強(qiáng)烈選擇清除與大果燈籠椒（甜椒）的形成密切相關(guān)间影。特別地注竿，研究還發(fā)現(xiàn)第9群組在中國(guó)辣椒類群中的遺傳多樣性最高。
基于變異組數(shù)據(jù)魂贬，進(jìn)一步開展了辣椒群體的GWAS分析巩割，結(jié)合遺傳定位等研究，首次在植物中鑒定出并驗(yàn)證了控制果實(shí)朝向的關(guān)鍵馴化基因Up付燥。Up基因編碼一個(gè)與生長(zhǎng)素運(yùn)輸相關(guān)的蛋白宣谈，在其基因上游區(qū)域存在一個(gè)579 bp的結(jié)構(gòu)變異。通過轉(zhuǎn)錄組键科、VIGS等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該基因在不同果實(shí)朝向材料中的表達(dá)差異與其果實(shí)朝向完全關(guān)聯(lián)闻丑。且發(fā)現(xiàn)該579 bp變異位于一個(gè)逆轉(zhuǎn)座子類型（LINE）的重復(fù)序列中漩怎，結(jié)合甲基化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推測(cè)其序列的有無影響了轉(zhuǎn)座子沉默抑制的甲基化強(qiáng)度，從而導(dǎo)致了Up基因的表達(dá)差異嗦嗡。除此之外勋锤，本研究還定位了辣椒果實(shí)重要性狀相關(guān)的多個(gè)基因位點(diǎn)，如調(diào)控果形的fsi侥祭、調(diào)控辣味的punv等叁执。
基于以上結(jié)果，該研究提出了辣椒重要性狀關(guān)鍵基因位點(diǎn)主導(dǎo)辣椒栽培種馴化卑硫、分化和類型多樣化過程的演化模型徒恋。針對(duì)果實(shí)朝向基因Up、果形調(diào)控基因fsi欢伏、辣味調(diào)控基因Pun1和punv等4個(gè)基因入挣，以及2個(gè)野生漸滲片段的不同的組合馴化選擇，是形成大果燈籠椒甜椒和窄果（或長(zhǎng)形）辣椒多樣化類型的關(guān)鍵遺傳基礎(chǔ)硝拧。
點(diǎn)評(píng)：研究很豐富径筏，最后的演化模型換了我是提不出來的。
Nature Com | 中國(guó)農(nóng)科院作科所：完成飯豆高質(zhì)量基因組及性狀遺傳解析
Genomic analyses of rice bean landraces reveal adaptation and yield related loci to accelerate breeding
該研究完成了直立型飯豆（赤小豆）FF25高質(zhì)量基因組組裝和解析障陶，揭示了飯豆的進(jìn)化地位滋恬；基于440份地方品種的全基因組數(shù)據(jù)，明確了飯豆地理起源抱究，解析了群體遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)恢氯；結(jié)合多年多點(diǎn)表型數(shù)據(jù)和全基因組關(guān)聯(lián)分析，鑒定出多個(gè)與開花期鼓寺、生長(zhǎng)習(xí)性勋拟、籽粒大小等重要性狀相關(guān)的主效位點(diǎn)和候選基因，發(fā)掘了一批集直立矮生妈候、高產(chǎn)敢靡、熟期一致等優(yōu)良性狀于一體的潛在育種親本材料；相關(guān)研究結(jié)果對(duì)未來飯豆育種改良具有重要參考價(jià)值和指導(dǎo)作用苦银，同時(shí)也為豇豆屬其他作物的育種研究提供了很好的優(yōu)異基因來源啸胧。
點(diǎn)評(píng)：個(gè)人覺得發(fā)不了NC。
Nature Com | 西南大學(xué)&華大基因等：繪制家蠶超級(jí)泛基因組
High-resolution silkworm pan-genome provides genetic insights into artificial selection and ecological adaptation
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)1,078份蠶種質(zhì)資源（205份地方種幔虏，194份改良種纺念，632份遺傳材料，47份野桑蠶）進(jìn)行了深度短讀長(zhǎng)測(cè)序想括，對(duì)其中545份代表性資源進(jìn)行了長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序陷谱，產(chǎn)生55.57T基因組數(shù)據(jù)，組裝了545個(gè)蠶的高質(zhì)量基因組主胧，對(duì)100個(gè)基因組進(jìn)行了基因注釋叭首，鑒定到4,300余萬個(gè)SNP、930余萬個(gè)Indel踪栋、340余萬個(gè)結(jié)構(gòu)變異（SV）和7,308個(gè)新基因（家族）焙格，繪制了一個(gè)高精度家蠶泛基因組圖譜。
該超級(jí)泛基因組囊括了目前最全面的家蠶和野桑蠶基因組信息夷都，是迄今全球動(dòng)植物領(lǐng)域最大的長(zhǎng)讀長(zhǎng)泛基因組眷唉。同時(shí)，對(duì)蠶的各種遺傳變異囤官、群體結(jié)構(gòu)冬阳、人工選擇和生態(tài)適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)性狀開展了深入的研究。研究發(fā)現(xiàn)黃河中下游地區(qū)的地方種分布在進(jìn)化樹上家蠶分支的基部党饮，表明家蠶起源于黃河中下游地區(qū)肝陪。研究團(tuán)隊(duì)鑒定到468個(gè)馴化相關(guān)基因和198個(gè)改良相關(guān)基因，其中新鑒定分別為264和185個(gè)刑顺。這些基因?qū)⑹羌倚Q分子改良的重要候選靶標(biāo)氯窍。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)中國(guó)實(shí)用種和日本實(shí)用種只共享不到3%的改良作用位點(diǎn)蹲堂，這不僅揭示了中國(guó)和日本相對(duì)獨(dú)立的家蠶育種歷史狼讨，而且解釋了中日兩個(gè)系統(tǒng)間產(chǎn)生強(qiáng)雜交優(yōu)勢(shì)的遺傳基礎(chǔ)奧秘。
在本研究中的一個(gè)案例柒竞，從選擇信號(hào)和結(jié)構(gòu)變異切入政供，揭示了與細(xì)胞周期相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子BmE2F1調(diào)控家蠶繭絲產(chǎn)量。通過CRISPR-cas9敲除BmE2F1后朽基，蠶的絲腺細(xì)胞數(shù)減少了7.68%布隔，產(chǎn)絲量減少22%策治；在絲腺中過表達(dá)BmE2F1后搁廓，絲腺細(xì)胞數(shù)增加了23%么介，產(chǎn)絲量增加16%燥滑。另一方面沥邻，繭絲纖度是蠶絲的重要品質(zhì)性狀满俗，細(xì)纖度蠶絲具有獨(dú)特應(yīng)用和更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值弄痹，但之前對(duì)繭絲纖度的分子遺傳基礎(chǔ)毫無所知罩引。本研究中的另一個(gè)案例茸苇，通過分析細(xì)纖度品種基因組中存在的稀有變異排苍，鑒定到控制繭絲纖度的基因BmChit β-GlcNAcase，該基因在細(xì)纖度品種中表達(dá)量顯著提高学密，敲除該基因后家蠶的繭絲纖度變粗淘衙，表明該基因在繭絲纖度的決定中起關(guān)鍵作用。
滯育是昆蟲中常見的一種生態(tài)適應(yīng)性性狀腻暮。本研究中彤守，基于家蠶“著色非滯卵”突變體（pnd）和基因組結(jié)構(gòu)變異分析毯侦，并通過基因編輯進(jìn)行功能驗(yàn)證，揭示了BmTret1-like基因是重要的胚后滯育決定因子具垫。這是昆蟲中首次鑒定出胚后滯育決定基因侈离。警戒色是昆蟲另一種重要的生態(tài)適應(yīng)性性狀。分析發(fā)現(xiàn)L突變體中特異存在兩個(gè)大片段結(jié)構(gòu)變異筝蚕，其中卦碾，一個(gè)34 kb基因組重復(fù)包含了一個(gè)額外的Wnt1拷貝，在兩個(gè)Wnt1拷貝之間還插入了一個(gè)來源于14號(hào)染色體的109 kb大片段起宽。對(duì)于等位突變LC洲胖，則在Wnt1的3’側(cè)翼區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一個(gè)271 kb的特異性大片段缺失。
點(diǎn)評(píng)：很早之前就看到過預(yù)印本坯沪。沒想到蠶有這么多種绿映。本研究數(shù)據(jù)量極大，雖然做了幾個(gè)基因的驗(yàn)證屏箍，但可能沒有十分亮眼的結(jié)果绘梦，只發(fā)了NC，可惜赴魁。
New Phytologist | 美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)：基于基因組組裝揭示草莓風(fēng)味關(guān)鍵基因及其調(diào)控元件
A multi-omics framework reveals strawberry flavor genes and their regulatory elements
研究人員對(duì)八倍體栽培草莓進(jìn)行了基因組卸奉、轉(zhuǎn)錄組和代謝組研究，并通過多組學(xué)手段揭示了控制草莓風(fēng)味的關(guān)鍵基因和其調(diào)控元件颖御。在本研究中榄棵，作者綜合分析了多組學(xué)數(shù)據(jù)，包括含有196個(gè)不同育種系的表達(dá)數(shù)量性狀基因座圖（eQTL）潘拱、一個(gè)高風(fēng)味育種選擇系的單倍型基因組疹鳄、基于五種單倍型的全基因組結(jié)構(gòu)變異圖，以及?300余個(gè)草莓個(gè)體的風(fēng)味全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）數(shù)據(jù)芦岂。此外瘪弓，作者還鑒定到了很多與風(fēng)味化合物相關(guān)基因的重疊調(diào)節(jié)元件、結(jié)構(gòu)變異以及和GWAS關(guān)聯(lián)的等位基因特異性表達(dá)變異禽最，這些對(duì)于果實(shí)風(fēng)味的形成十分重要腺怯。本文的研究結(jié)果提供了一個(gè)鑒定水果作物風(fēng)味基因的分子框架，并為具有復(fù)雜和理想風(fēng)味作物品種的分子育種展示了途徑川无。
點(diǎn)評(píng)：內(nèi)容很豐富呛占，對(duì)于eQTL及順反式調(diào)控元件分析有幫助。
The Crop Journal | 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)鄒珺：構(gòu)建甘藍(lán)型油菜分離群體的重組變異圖譜
Genome-wide recombination variation in biparental segregating and reciprocal backcross populations provides information for introgression breeding in Brassica napus
利用代表歐洲冬油菜和中國(guó)半冬性油菜的兩個(gè)純合的已進(jìn)行基因組組裝的親本Tapidor和NY7構(gòu)建的雙親分離及TN雙向回交群體懦趋，構(gòu)建了包含6161個(gè)遺傳bin位點(diǎn)的高密度遺傳圖譜晾虑，進(jìn)一步利用該遺傳圖譜探究了兩個(gè)主要的油菜遺傳類群間雜交的全基因組重組特征及其對(duì)性狀改良和漸滲育種的影響。
研究者利用構(gòu)建的重組變異圖譜對(duì)全基因的重組變異位點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，其中約 93% 的基因組能夠檢測(cè)到重組交換帜篇，其余 7% 的基因組區(qū)域?yàn)橹z敛谵啵或具有較低的標(biāo)記密度。共鑒定到121個(gè)重組熱點(diǎn)（70個(gè)位于A基因組）笙隙，16個(gè)重組冷點(diǎn)（12個(gè)位于C基因組上）继找，其中位于A基因組上的熱點(diǎn)中有三分之二與白菜型油菜的育種導(dǎo)入相關(guān)。雙親間可以進(jìn)行全基因組的相互滲入逃沿，但不同遺傳背景的群體其重組水平存在差異，具有中國(guó)半冬性油菜NY7遺傳背景的群體重組率要高于歐洲冬油菜Tapidor遺傳背景的群體幻锁，并且在不同的遺傳背景下其重組熱點(diǎn)的分布也存在差異凯亮，這可能與NY7號(hào)中白菜型油菜的育種滲透有關(guān)，也可能受到生長(zhǎng)環(huán)境的影響哄尔。高重組率的區(qū)域有利于優(yōu)良等位基因的聚合假消，如A10染色體上重組熱點(diǎn)區(qū)域有助于種子含油量有利等位基因的積累；而強(qiáng)烈的人工選擇可能反過來又影響重組率岭接，如在A09 染色體上對(duì)硫代葡萄糖苷等位基因的強(qiáng)烈選擇導(dǎo)致重組冷點(diǎn)富拗；但系譜分析展示，通過雜交設(shè)計(jì)這些冷點(diǎn)區(qū)域又能夠很快被激活鸣戴。以開花期啃沪、種子芥酸含量和硫苷含量為例，利用TN雙向回交群體成功提升了控制這些性狀QTL的解析精度窄锅，鑒定到了控制相關(guān)性狀的候選基因创千，表明TN雙向?qū)胂等后w可作為用于QTL精細(xì)定位及基因克隆的資源，與候選基因相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記可用于分子標(biāo)記輔助選擇育種入偷。
點(diǎn)評(píng)：遺傳圖譜構(gòu)建分析異源多倍體重組行為追驴，需要有一定背景知識(shí)。
Plant Journal | 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)吳德志：解析大麥群體鎘積累的遺傳機(jī)制
Population-level transcriptomes reveal gene expression and splicing underlying Cd accumulation in barley
該研究選取全球具有廣泛代表性的100份大麥核心種質(zhì)疏之，幼苗期鎘脅迫處理后分析該群體組織中鎘含量和轉(zhuǎn)錄組響應(yīng)的基因型差異殿雪。群體轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，鎘脅迫下大部分轉(zhuǎn)錄本上的變異幾乎都是中性或者具有非常弱的穩(wěn)定選擇锋爪，僅有4.2%的表達(dá)基因表型選擇分析達(dá)到顯著水平丙曙。
植物中鎘轉(zhuǎn)運(yùn)和積累主要受金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白控制，主要有HMA几缭、ZIP河泳、NRAMP和YSL等家族。在大麥中鑒定到108個(gè)成員年栓，僅有13個(gè)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白編碼基因的表達(dá)受到顯著穩(wěn)定選擇拆挥，包括HvIRT2c、HvYSL6、HvZIP2a纸兔、HvZIP6和HvNramp4等惰瓜。另一方面，整合該群體已有的10個(gè)表型性狀汉矿，全基因組關(guān)聯(lián)（GWAS）分析鑒定到2942個(gè)位點(diǎn)與其中某一性狀顯著關(guān)聯(lián)崎坊。值得注意的是，鑒定到47個(gè)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因位于性狀QTLs區(qū)間洲拇，其中30個(gè)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白編碼基因受eQTLs和可變剪切數(shù)量性狀位點(diǎn)（sQTLs）調(diào)控奈揍。研究結(jié)果表明，可以通過調(diào)節(jié)上游eQTLs和sQTLs基因改變下游金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)赋续，從而調(diào)控鎘積累男翰，為改良作物鎘超標(biāo)提供了新思路和重要參考。
點(diǎn)評(píng)：如何定義基因表達(dá)受到選擇纽乱？
Genome Biology| 綜述：T2T組裝時(shí)代的多基因組比對(duì)
Multiple genome alignment in the telomere-to-telomere assembly era
多基因組比對(duì)（MGA）首先是通過對(duì)基因組中的部分序列進(jìn)行比對(duì)（MSA, multiple sequence alignment）為其分配同源關(guān)系蛾绎。同源區(qū)域的準(zhǔn)確識(shí)別是比較基因組學(xué)的基礎(chǔ)，是推斷進(jìn)化歷史的關(guān)鍵鸦列。綜述了如何識(shí)別基因組中的同源區(qū)域租冠，如何鑒定錨點(diǎn)（一些比對(duì)算法：Pairwise-Exact: MUMmer、Pairwise-Approximate: LastZ薯嗤、Multiple-Exact: Parsnp顽爹、Multiple-Approximate: ProcrastAligner等），構(gòu)建比對(duì)數(shù)據(jù)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)骆姐，局部共線性區(qū)塊構(gòu)建话原。
最后研究人員從如何對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和基準(zhǔn)測(cè)試、提高計(jì)算效率诲锹、改進(jìn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)鑒定方法繁仁、優(yōu)化LCB構(gòu)建和基于網(wǎng)絡(luò)感知的MGA等5個(gè)方面對(duì)MGA的發(fā)展進(jìn)行了展望。
點(diǎn)評(píng)：基因組方法學(xué)上很前沿的綜述归园。
TPS|中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)王向峰綜述：機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)加速植物精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種
Machine learning bridges omics sciences and plant breeding
該綜述準(zhǔn)確定義了“精準(zhǔn)育種”的含義黄虱，并將“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種（Precision-designed breeding）”劃分為“知識(shí)驅(qū)動(dòng)的分子設(shè)計(jì)育種（Molecular design breeding）”與“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的基因組設(shè)計(jì)育種（Genomic design breeding）”。論文重點(diǎn)闡述了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)如何將“知識(shí)”與“數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)化成為育種服務(wù)的驅(qū)動(dòng)力庸诱，以及如何為基礎(chǔ)研究與育種實(shí)踐之間建立橋梁捻浦，加速實(shí)現(xiàn)植物領(lǐng)域的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種。
機(jī)器學(xué)習(xí)主要可以通過兩種途徑在基礎(chǔ)研究和育種實(shí)踐中建立橋梁桥爽。一種途徑是從植物生物學(xué)的基礎(chǔ)研究中認(rèn)識(shí)基因功能和調(diào)控機(jī)制朱灿，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)驅(qū)動(dòng)的分子設(shè)計(jì)育種。在明確性狀調(diào)控基因的功能后钠四，通過分子標(biāo)記輔助選擇盗扒、有利等位基因的多基因聚合跪楞、基因編輯與合成生物學(xué)等技術(shù)，對(duì)植物品種進(jìn)行定向改良侣灶。另一種途徑是直接將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)育種管線甸祭，構(gòu)建各種預(yù)測(cè)模型和決策算法，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的基因組設(shè)計(jì)育種褥影。
論文首先介紹了現(xiàn)代機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的主要類型（包括監(jiān)督式學(xué)習(xí)池户、半監(jiān)督式學(xué)習(xí)、非監(jiān)督學(xué)習(xí)凡怎、深度學(xué)習(xí)等）與最新進(jìn)展校焦；其次，綜述了如何將現(xiàn)代機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于高維多組學(xué)數(shù)據(jù)降維统倒、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷斟湃、多組學(xué)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析與基因挖掘，以及候選基因的優(yōu)先級(jí)決策等植物學(xué)基礎(chǔ)研究中檐薯；再次，介紹了基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)框架的深度學(xué)習(xí)算法在植物表型組學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展注暗；最后坛缕，介紹了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在全基因組選擇輔助育種、基因型到表型預(yù)測(cè)捆昏，以及基因型與環(huán)境互作建模中的應(yīng)用進(jìn)展（圖2）赚楚。在論文的結(jié)論與展望部分，討論了目前機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)在植物研究中面臨的挑戰(zhàn)和潛在解決方案骗卜。此外宠页，本綜述還提供了一個(gè)應(yīng)用非監(jiān)督學(xué)習(xí)案例，即：如何利用NMF非負(fù)矩陣分解算法提高玉米多組學(xué)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析的效率與基因挖掘的精度寇仓。
點(diǎn)評(píng)：很好的PPT素材举户。
Mol Plant | 上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心羅利軍：提出陸稻起源新觀點(diǎn)
Integrated phenotypic, phylogenomic and evolutionary analyses indicate the earlier domestication of Geng upland rice in China
通過對(duì)全球400份粳亞種的水稻、陸稻地方種進(jìn)行基于全基因組SNP的遺傳分析遍烦，發(fā)現(xiàn)來源于中國(guó)的陸稻俭嘁、水稻地理分布相同，但遺傳分化水平較高服猪，可以分為兩個(gè)不同的遺傳群體供填。群體遺傳學(xué)分析表明，在水稻-野生稻罢猪、陸稻-野生稻間基因流沒有顯著差異的情況下近她，陸稻具有較高的遺傳多樣性；與野生稻共享更多的私有等位基因膳帕；與野生稻的遺傳關(guān)系更近粘捎，說明早先提出的“陸稻由水稻進(jìn)化而來”的觀點(diǎn)值得商榷。陸稻可能并非由水稻演化而來，而是從野生稻直接馴化而來晌端。
水-陸分化基因單倍型分析及對(duì)陸稻或水稻特有單倍型進(jìn)行溯源研究發(fā)現(xiàn)：有超過31.8%的陸稻特有單倍型無法在水稻中被檢測(cè)到捅暴，但能在野生稻中被檢測(cè)到；僅有13.9%的水稻特有單倍型無法在陸稻中被檢測(cè)到咧纠。該結(jié)果表明陸稻先于水稻馴化的可能性較高蓬痒。在氮素形態(tài)吸收利用率方面，陸稻與水稻主要表現(xiàn)于對(duì)氨氮的吸收利用效率存在顯著差異漆羔。
最后分析了綠色基因資源的起源與進(jìn)化機(jī)制梧奢，發(fā)現(xiàn)陸稻的綠色遺傳資源主要來源于野生稻，在陸稻進(jìn)化過程中受到的產(chǎn)量-適應(yīng)性“雙向選擇”而被被保留了下來演痒；而水稻則在產(chǎn)量為主的“定向選擇”中逐漸丟失了許多綠色性狀亲轨。
點(diǎn)評(píng)：厲害，羅老師專注于陸稻鸟顺，資源豐富惦蚊。
The Crop Journal | 西南大學(xué)錢偉：鑒定出一個(gè)與油菜每角果粒相關(guān)的候選基因BnaC09.APT5
Identification of a candidate QTG for seed number per silique by integrating QTL mapping and RNA-seq in Brassica napus L.
油菜中已報(bào)道了100多個(gè)與每角果粒數(shù)相關(guān)的QTL，但只有少數(shù)功能基因被鑒定出來讯嫂。該研究通過整合遺傳和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)挖掘到了一個(gè)與油菜每角果粒數(shù)相關(guān)的候選基因BnaC09.APT5蹦锋，并分析了其可能參與油菜每角果粒數(shù)調(diào)控的代謝途徑。
該研究團(tuán)隊(duì)利用一份粒數(shù)達(dá)40粒（6W26）和一份粒數(shù)僅10粒（6Q006）的種質(zhì)資源材料及所衍生的群體欧芽，考察不同發(fā)育時(shí)期的每角果粒數(shù)莉掂，發(fā)現(xiàn)受精后14天的種子敗育是粒數(shù)差異形成的原因。利用兩親本衍生而來的DH群體進(jìn)行QTL檢測(cè)千扔，在C09染色體檢測(cè)到一個(gè)主效位點(diǎn)qSNPS.C09憎妙，可解釋28.77%~60.64%的表型變異。利用兩親本衍生來的DH群體及F2群體中極端表型混池進(jìn)行BSA分析和轉(zhuǎn)錄組分析曲楚，在qSNPS.C09區(qū)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)候選的差異表達(dá)基因BnaC09g45400D（BnaC09.APT5）厘唾。該基因啟動(dòng)子區(qū)48 bp的插入序列，導(dǎo)致該基因在多粒和少粒材料授粉后14 天的角果中差異表達(dá)龙誊，并引起每角果粒數(shù)的不同阅嘶。油菜候選基因關(guān)聯(lián)分析也證實(shí)了該基因影響每角果粒數(shù)性狀。轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果表明载迄，該基因可能通過細(xì)胞分裂素相關(guān)的代謝途徑調(diào)控每角果粒數(shù)讯柔。
點(diǎn)評(píng)：中規(guī)中矩，若是能做更多的功能研究最好护昧。
Nature Genetics | 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所宗緒曉：高質(zhì)量豌豆參考基因組和泛基因組助力豌豆遺傳解析和種質(zhì)資源挖掘利用
Improved pea reference genome and pan-genome highlight genomic features and evolutionary characteristics
研究團(tuán)隊(duì)完成了中國(guó)豌豆主栽品種“中豌6號(hào)”的基因組組裝和解析魂迄，解決了長(zhǎng)期以來懸而未決的豌豆基因組精細(xì)物理圖譜組裝難題，揭示了豌豆基因組結(jié)構(gòu)和進(jìn)化的獨(dú)特特征惋耙，發(fā)掘了一批與粒型捣炬、株高和莢型等孟德爾性狀和重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的位點(diǎn)和基因熊昌，同時(shí)構(gòu)建了栽培和野生豌豆泛基因組，展示了豌豆近緣野生種和地方品種作為未來豌豆育種改良資源的巨大潛力湿酸。
豌豆基因組大小約為4.28 Gb婿屹，其基因組中有超過80%的重復(fù)序列。研究團(tuán)隊(duì)利用中國(guó)豌豆主栽品種“中豌6號(hào)（ZW6）”推溃，以PacBio 測(cè)序?yàn)榛A(chǔ)昂利，結(jié)合 10x 長(zhǎng)片段測(cè)序、Bionano 光學(xué)圖譜和Hi-C铁坎，以及 Illumina NGS 技術(shù)蜂奸，聯(lián)合優(yōu)化多種組裝策略，完成了迄今為止最高質(zhì)量的豌豆基因組精細(xì)圖譜和基因注釋硬萍。該基因組組裝大小約為3.8 Gb扩所，序列對(duì)總共7條染色體的定位率達(dá)到97.96%，組裝的contig水平N50達(dá)到了8.98Mb朴乖。通過遺傳圖譜一致性評(píng)估祖屏、BUSCO分析、Merqury分析以及LAI分析在內(nèi)的綜合基因組組裝評(píng)估方法买羞，均表明該組裝在連續(xù)性袁勺、準(zhǔn)確性和完整性方面表現(xiàn)優(yōu)異。
基于118個(gè)栽培和野生豌豆的全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)哩都，不僅揭示了栽培和野生豌豆SNP、InDel和SV等不同變異類型的基因組多態(tài)性特征婉徘，同時(shí)基于SNP和SV多態(tài)性變異信息的群體遺傳結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育分析漠嵌，闡明了栽培和野生豌豆的群體遺傳結(jié)構(gòu)，支持豌豆屬內(nèi)包含3個(gè)物種P. fulvum盖呼、P. sativum 和 P. abyssinicum的結(jié)論儒鹿。同時(shí)在 P. sativum中鑒定出了三個(gè)遺傳分組，其中 P. sativum II (PSII) 和 P. sativum III (PSIII) 主要對(duì)應(yīng)于代表亞洲和歐洲不同地理區(qū)域栽培豌豆的兩個(gè)遺傳分組几晤，可能與豌豆馴化后的傳播途徑有關(guān)约炎。以上結(jié)果解決了長(zhǎng)期以來關(guān)于豌豆屬物種劃分的爭(zhēng)議。
孟德爾通過研究豌豆的七個(gè)性狀發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律蟹瘾，其中四個(gè)性狀的基因位點(diǎn)已被克隆圾浅，而其他三個(gè)孟德爾性狀，果莢顏色 (GP/gp)憾朴、莢型 (V/v) 和花的位置 (Fa/fa)相關(guān)的基因位點(diǎn)尚未解析狸捕。研究團(tuán)隊(duì)利用GBS測(cè)序?qū)J×ZW6雜交構(gòu)建的300個(gè)F2群體中的12個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行了QTL分析，鑒定出了25 個(gè)與12個(gè)農(nóng)藝性狀相關(guān)的QTLs众雷，其中有三個(gè)為孟德爾性狀相關(guān)位點(diǎn)和基因灸拍，包括控制粒型（圓粒/皺粒做祝，R/r）和株高（高/矮，Le/le）的孟德爾基因鸡岗，以及與莢型（硬莢/軟莢混槐，V/v）相關(guān)的候選基因。
構(gòu)建了基于116個(gè)栽培和野生豌豆全基因組測(cè)序的泛基因組轩性，發(fā)現(xiàn)栽培和野生豌豆種質(zhì)資源大部分泛基因組多樣性主要存在于不同物種和遺傳分組之間声登，并且以特有基因組序列的形式存在。對(duì)豌豆泛基因的PAV分析發(fā)現(xiàn)炮姨，隨著新基因組數(shù)目的增加捌刮，核心基因的數(shù)量減少，而泛基因的數(shù)量增加舒岸，并逐漸趨于飽和绅作。同時(shí)，在多個(gè)豌豆基因型中存在的核心基因在其他27 個(gè)植物基因組中也更保守蛾派，表明它們具備通用的核心功能俄认。基于跨基因組同源基因系統(tǒng)發(fā)育分類方法（HOG）洪乍，研究人員將116個(gè)泛基因組的基因聚類生成 112,776個(gè)泛基因簇眯杏，在不同物種之間顯示出差異顯著的PAV模式。對(duì)不同泛基因分組中特有泛基因的 GO 分析顯示出保守基因和可變基因之間的不同功能富集壳澳。
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于分析而言并不新穎岂贩，能發(fā)NG孟德爾功不可沒。
PNAS|中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所：三個(gè)異源四倍體棉花基因組填補(bǔ)了棉花馴化歷史的空白
Evolutionary divergence of duplicated genomes in newly described allotetraploid cottons
異源四倍體棉花( Gossypium )是研究植物多倍體巷波、分子進(jìn)化和馴化歷史的模式物種萎津。它包括7個(gè)種 ((AD)1 - (AD)7)，其中陸地棉（G. hirsutum抹镊，(AD)1）和海島棉（G. barbadense锉屈，(AD)2）是現(xiàn)在廣泛種植的栽培種。陸地棉占全球棉花總產(chǎn)量的90%以上垮耳，其野生種基因組圖譜還未曾被報(bào)道颈渊。而野生種艾克曼棉 (AD)6（G. ekmanianum，Ge) 和斯蒂芬氏棉 (AD)7（G. stephensii终佛，Gs）因與陸地棉非常相似俊嗽，曾被誤認(rèn)為是其野生種。解析這些四倍體棉花的基因組信息铃彰，標(biāo)志著補(bǔ)全異源四倍體棉花的演化拼圖乌询。
研究繪制了艾克曼棉Ge、斯蒂芬氏棉Gs和一個(gè)早期馴化的陸地棉野生種系尖斑棉（G. hirsutum race punctatum豌研，Ghp）的基因組序列圖譜妹田，并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)的結(jié)果唬党，填補(bǔ)了四倍體棉花的演化拼圖，表征了棉花及其近緣物種基因組變化鬼佣。
利用8個(gè)異源四倍體棉花基因組（包括 (AD)1 - (AD)7以及Ghp）驶拱，以及7個(gè)代表性的二倍體棉花基因組（G. herbaceum A1，G. arboreum A2晶衷，G. longicalyx F1蓝纲，G. australe G2，G. thurberi D1晌纫，G. raimondii D5和 G. turneri D10）以及1個(gè)外群物種Gossypioides kirkii (Gki )税迷，重新構(gòu)建了棉屬物種的系統(tǒng)發(fā)育樹。
研究中以最先形成的四倍體棉花Gm 為參考基因組锹漱，采用了3種基于基因組共線性比對(duì)的方法（smartie-SV箭养，SVMU和SyRI)和利用Breakdancer檢測(cè)二代數(shù)據(jù)變異的方法，在7個(gè)棉花基因組中共同檢測(cè)了平均72,965個(gè)插入變異（67,885 - 77,756）哥牍、63,126個(gè)缺失變異（59,663 - 65,670）和339個(gè)倒位變異（297 - 410）毕泌。SVs可影響基因表達(dá)和功能進(jìn)化，研究中發(fā)現(xiàn)了在Gm 分化之后Gh-like和Gb-like物種在At10上發(fā)生了一個(gè)450 bp的SV嗅辣，它影響了棉花纖維長(zhǎng)度撼泛。在Dt04上檢測(cè)到了另一個(gè)4.48 Mb的倒位變異，伴隨著Gh-like和Gb-like進(jìn)化枝的分化澡谭，還有一個(gè)值得注意的986.42 Kb 的倒位發(fā)生在Dt01上愿题，它在馴化的Gh 和Gb 中都被檢測(cè)到。
通過將新測(cè)序的3個(gè)基因組與來自5個(gè)先前發(fā)表的四倍體棉花物種（Gh蛙奖、Gb潘酗、Gt、Gm 和Gd）的序列進(jìn)行泛基因組學(xué)分析外永，結(jié)果呈現(xiàn)棉花泛基因大小不會(huì)迅速形成平緩的漸近線崎脉，表明了棉花存在豐富的基因多樣化拧咳。此外伯顶，還觀察到了最多的核心基因家族（68.11%），其次是可有可無的基因家族（25.08%）骆膝，最后還有6.81%的特異性基因家族祭衩。有趣的是，Gh- like 物種的基因數(shù)量和比例幾乎是其他棉花的2倍阅签，并且陸地棉和海島棉比其最近的野生親緣棉具有更少的特異性基因掐暮。
與其他7個(gè)異源四倍體棉花種相比，在Ghp 中鑒定出了446個(gè)擴(kuò)張基因家族政钟，包含948個(gè)基因路克。為了探索這些擴(kuò)張的基因家族與環(huán)境適應(yīng)脅迫的關(guān)系樟结。通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)手段，在鹽處理和干旱處理中分別檢測(cè)到9,700和1,197個(gè)差異表達(dá)基因精算，其中有402 (42.41%) 擴(kuò)張的基因出現(xiàn)了明顯的轉(zhuǎn)錄表達(dá)變化瓢宦。
點(diǎn)評(píng)：厲害！記得棉花好像已經(jīng)發(fā)過一個(gè)二代迭代組裝的pan-genome
Hortic Res | 湖北科技學(xué)院&華中農(nóng)業(yè)大學(xué)：利用全基因組重測(cè)序深入了解桂花花色遺傳多樣性和進(jìn)化
Whole genome resequencing of Osmanthus fragrans provides insights into flower color evolution
本研究組裝了秋桂類桂花品種'柳葉金桂'的高質(zhì)量基因組灰羽，對(duì)收集的122個(gè)桂花樣本資源（包括119個(gè)桂花品種和3個(gè)木犀屬其他物種）進(jìn)行了重測(cè)序驮履。通過基因組遺傳多樣性分析發(fā)現(xiàn)，這119個(gè)桂花品種形成了明顯的區(qū)域集群廉嚼，且橙紅花色的丹桂品種群經(jīng)歷了更明顯的人工定向選擇玫镐。由此推測(cè)丹桂的產(chǎn)生可能是芽變的結(jié)果。
通過全基因組關(guān)聯(lián)分析怠噪，研究者進(jìn)一步確定了桂花橙色花性狀相關(guān)的SNP位點(diǎn)和候選基因恐似。此外，研究還發(fā)現(xiàn)丹桂品種群桂花的類胡蘿卜素裂解雙加氧酶4基因（CCD4）的第一個(gè)編碼區(qū)中出現(xiàn)了34bp缺失舰绘，該移碼突變也可能與丹桂的進(jìn)化有關(guān)蹂喻。該研究為桂花品種的遺傳進(jìn)化及重要觀賞性狀花色形成研究提供了一定的思路。
點(diǎn)評(píng)：HR也就只能這樣了
PBJ | 中國(guó)熱科院&華中農(nóng)大：揭示中國(guó)花椒“Chinese Pepper”基因組進(jìn)化和適應(yīng)性演化特征
The complex genome and adaptive evolution of polyploid Chinese pepper (Zanthoxylum armatum and Zanthoxylum bungeanum)
基于高深度的三代測(cè)序數(shù)據(jù)（>260×）和高準(zhǔn)確性的Canu進(jìn)行contigs的組裝捂寿，獲得目前為止蕓香科最為連續(xù)的contigs組裝結(jié)果口四。對(duì)于染色體數(shù)目較多、基因組復(fù)雜(2n=4×=132)的多倍體物種來說秦陋，染色體的掛載面臨巨大挑戰(zhàn)蔓彩，經(jīng)過多次探索，提出“邊聚類邊去冗余”的策略結(jié)合HiC數(shù)據(jù)進(jìn)行高雜合序列的去除和染色體的定向和掛載驳概，最終完成了同源四倍體Zanthoxylum armatum 和異源四倍體 Zanthoxylum bungeanum基因組的高質(zhì)量拼接和染色體錨定赤嚼，并鑒定出各自的亞基因組∷秤郑基因組進(jìn)化分析表明劇烈的基因組重排和兩次全基因組復(fù)制造就了花椒基因組大(~4.5 G)更卒、重復(fù)序列比率高(>82%)，雜合度高(>6%)和染色體數(shù)目多(2n=4×=132)的特性稚照。
通過多組學(xué)數(shù)據(jù)蹂空，結(jié)合基因表達(dá)的亞基因組偏好性和TE在基因區(qū)的插入，揭示了亞基因組差異在花椒獨(dú)特的花器官退化果录、無融合生殖和利己素合成中的遺傳基礎(chǔ)锻拘。揭示了花椒基因組進(jìn)化和表型創(chuàng)新與晚新生代嚴(yán)酷的生態(tài)因子侠姑，特別是寒冷和/干旱的氣候條件相一致捐名，表明了花椒適應(yīng)性演化與基因組進(jìn)化烘跺、環(huán)境驅(qū)動(dòng)的一致性。
點(diǎn)評(píng)：復(fù)雜基因組組裝提出新方法返弹，比較基因組需要很扎實(shí)的背景知識(shí)锈玉。
Nature | 美國(guó)紐約大學(xué)：1320個(gè)RNA-Seq揭示了水稻適應(yīng)性進(jìn)化的分子機(jī)制
The strength and pattern of natural selection on gene expression in rice
為了研究自然選擇對(duì)水稻基因表達(dá)的類型和強(qiáng)度的變化爪飘，該研究評(píng)估了兩個(gè)水稻群體的轉(zhuǎn)錄組變異，其中一組包括136個(gè)分布不同的秈稻品種拉背，另一種包括84個(gè)分布不同的粳稻品種悦施。然后將兩組水稻群體分別種植在干旱和水分充足的實(shí)驗(yàn)田里，每個(gè)品種種植三重復(fù)植株去团。在播種后50天（相當(dāng)于在旱地停水17天后）使用了mRNA-Seq方法測(cè)序共計(jì)1320株植物葉片的mRNA水平抡诞，隨后使用表型選擇分析在干旱和濕潤(rùn)條件下15635個(gè)基因轉(zhuǎn)錄水平的選擇類型和強(qiáng)度變化。
研究表明土陪，在水分充足條件下昼汗，大多數(shù)轉(zhuǎn)錄本的變化（幾乎）是中性的，表明水稻處在相對(duì)較弱的選擇條件下鬼雀。但是在干旱條件下顷窒，水稻受到的選擇強(qiáng)度更強(qiáng)。同時(shí)源哩，研究進(jìn)一步表明鞋吉，選擇強(qiáng)度與順式元件的調(diào)控水平和表達(dá)網(wǎng)絡(luò)連接性呈弱的負(fù)相關(guān)性，這與之前報(bào)道是相似的励烦。利用多變量分析表明谓着，選擇壓力會(huì)作用于光合作用相關(guān)基因的表達(dá)，但在干旱條件下坛掠，選擇的效果會(huì)受到遺傳的限制赊锚。同時(shí)，由于開花時(shí)間是干旱條件下最強(qiáng)選擇的性狀屉栓，研究表明干旱條件下舷蒲，促進(jìn)開花的MADS轉(zhuǎn)錄因子OsMADS18表達(dá)的增加與早開花緊密相關(guān)，表明OsMADS18是一個(gè)重要的干旱逃逸基因友多。
綜上所述牲平，該研究使用表型選擇分析的方法，可以測(cè)量整個(gè)基因組中單個(gè)基因正在進(jìn)行選擇的強(qiáng)度和類型域滥，為以后通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)來驅(qū)動(dòng)適應(yīng)性進(jìn)化的內(nèi)在和外在因素提供了可能性纵柿。
點(diǎn)評(píng)：純RNA-seq發(fā)Nature∑疲基因表達(dá)選擇分析文中提供了代碼藐窄，可參考资昧。
