贝类遗传与演化研究室
贝类多组学资源及数据库
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基因组图谱绘制

开展了多种贝类的全基因组测序工作,高质量完成了基因组图谱拼接和基因注释工作,首次将贝类基因组拼接到染色体水平。

解析贝类基因组结构特征,高效挖掘基因组学资源,为开展海洋贝类基因组学与育种学研究奠定重要基础。相关成果发表在Nature Ecology & Evolution (封面文章)和Nature Communications,并入选2017年度中国十大海洋科技进展和2017年度中国海洋与湖沼十大科技进展。

单细胞转录组测序

建立了适用于海洋贝类的高质量单细胞制备和转录组测序技术流程,构建了贝类主要胚胎发育时期和成体组织器官的单细胞转录组图谱,实现了在单细胞精度上开展细胞类型鉴定、标记基因筛选和细胞发育轨迹追踪等研究工作。将胚胎单细胞图谱分为30个亚群,成体单细胞图谱分为25个细胞亚群。通过拟时序分析预测得到具多分枝的细胞轨迹,显示细胞呈现多向演化的特征。获得各细胞类群的特征基因,如FSTL5表达暗示D型幼虫的cluster 1为神经干细胞群;而成体肌肉中TWIST1表达暗示间充质干细胞群。


扇贝时空转录组图谱

开展大规模扇贝转录组测序,获得涵盖了扇贝全胚胎发育时期和成体主要组织器官的转录组资源上百余个,首次系统鉴别得到扇贝各发育时期和各成体器官的特异表达基因集及其潜在的调控功能。利用WGCNA方法系统构建了基因共表达网络,鉴别得到控制各发育时期和各成体器官的重要基因模块和模块内的关键调控基因。

贝类综合基因组数据库

MolluscDB数据库(http://mgbase.qnlm.ac)收集并整合了近1000份组学数据资源,包括20个高质量的参考基因组,538个转录组和409个线粒体基因组。数据来自123个物种,涵盖了软体动物门全部7个纲和53个目中的87%,地理分布覆盖从陆地、淡水、近海到深海,囊括了已公开的绝大部分软体动物组学资源。MolluscDB提供多达10种的基础性组学分析,包括基因组组装信息、系统演化关系、古老化石记录、基因序列及结构、基因功能注释、发育时期/成体器官表达谱、基因家族、转录因子和转座子等。MolluscDB还提供了满足特定研究需要的定制数据集和分析工具,包括发育和成体基因共表达网络、软体动物祖先及其分演类群的核心基因集、基因组宏观共线性分析等。相关成果发表在国际数据库领域顶尖期刊Nucleic Acids Research,并入选ESI高被引论文。

发表文章:

1. Wang S#, Zhang J#, Jiao W#, Li J#, Xun X#, Sun Y#, Guo X#, Huan P#, Dong B, Zhang L, Hu X, Sun X, Wang J, Zhao C, Wang Y, Wang D, Huang X, Wang R, Lv J, Li Y, Zhang Z, Liu B, Lu W, Hui Y, Liang J, Zhou Z, Hou R, Li X, Liu Y, Li H, Ning X, Lin Y, Zhao L, Xing Q, Dou J, Li Y, Mao J, Guo H, Dou H, Li T, Mu C, Jiang W, Fu Q, Fu X, Miao Y, Liu J, Yu Q, Li R, Liao H, Li X, Kong Y, Jiang Z, Chourrout D*, Li R*, Bao Z*. (2017) Scallop genome provides insights into evolution of bilaterian karyotype and development. Nature Ecology & Evolution. 1: 0120. (Cover Story; NEE News & Views: Genome evolution: Shellfish genes; ESI highly cited paper)

2. Li Y#, Sun X#, Hu X#, Xun X#, Zhang J#, Guo X#, Jiao W, Zhang L, Liu W, Wang J, Li J, Sun Y, Miao Y, Zhang X, Cheng T, Xu G, Fu X, Wang Y, Yu X, Huang X, Lu W, Lv J, Mu C, Wang D, Li X, Xia Y, Li Y, Yang Z, Wang F, Zhang L, Xing Q, Dou H, Ning X, Dou J, Li Y, Kong D, Liu Y, Jiang Z, Li R, Wang S*, Bao Z*. (2017) Scallop genome reveals molecular adaptations to semi-sessile life and neurotoxins. Nature Communications. 8: 1721. (Toxicon highlight: Neurotoxin stress-driven evolution in scallop genome)

3. Wang J#, Yu H#, Yao L#, Li Y*, Liu F, Han W, Cui C, Hu J, Bao Z, Wang S*. (2020) Genomic and transcriptomic landscapes and evolutionary dynamics of molluscan glycoside hydrolase families with implications for algae-feeding biology. Computational and Structural Biotechnology Journal. 18: 2744-2756.

4. Zeng Q#, Liu J#, Wang C#, Wang H, Zhang L, Hu J, Bao L* & Wang S*. (2021) High-quality reannotation of the king scallop genome reveals no ‘gene-rich’ feature and evolution of toxin resistance. Computational and Structural Biotechnology Journal. 19: 4954-4960.

5. Liu F, Li Y*, Yu H, Zhang L, Hu J, Bao Z, Wang S*. (2021) MolluscDB: an integrated functional and evolutionary genomics database for the hyper-diverse animal phylum Mollusca. Nucleic Acids Research. 49: D988-D997.