《表1 植物泛基因组研究汇总》

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《泛基因组及其在植物功能基因组学研究中的应用》

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在植物中，泛基因组最早应用于对转座子的研究[18]。此后出现越来越多的植物泛基因组构建和研究的报道。截至目前，已有超过16个植物物种构建了泛基因组，其中包括水稻、玉米、小麦等重要的农作物（表1）。植物泛基因组研究发现，植物群体中非必需基因数量非常庞大，非必需基因占泛基因组的比例范围在33%～80%之间[15]。例如油菜泛基因组中，有38%的基因属于非必需基因[21]；水稻的泛基因组鉴定到10872个在原来日本晴参考基因组中缺失的基因，其中包括控制水稻耐淹的功能基因Sub1A，控制低磷胁迫的基因Pstol1等重要农艺性状的功能基因[28]。笔者前期组装的木豆泛基因组，一共组装得到1900个在参考基因组上不存在的新基因，基因功能注释显示，这些基因的功能主要富集在防御反应等生物学功能中[8]，可能与不同来源的材料的抗病性有关。可见，非必需基因是控制植物重要农艺性状和表型变异的一类功能基因，泛基因组对这些基因进行捕获和呈现，有利于这些功能基因的鉴定和克隆。