“彼澤之陂，有蒲與荷”（先秦·詩經《國風·陳風·澤陂》）。蓮為水生植物，俗稱荷花（蓮科蓮屬），為我國十大傳統名花之一。蓮起源較早，對研究被子植物（有花植物）的起源與演化具有重要指導意義。實際生產中，蓮花色、花型豐富多樣，且賦予了特殊的文化內涵，在園林景觀中廣泛應用；同時兼具食用、藥用等重要價值，引起國際學者的廣泛關注和研究。基于此，中國科學院武漢植物園水生植物生物地理學學科組聯合武漢市園林科學研究院科研人員構建了蓮的基因組遺傳變異與表達數據庫Nelumbo Genome Database（NGD）。
NGD部署了中國古代蓮最新基于HI-C技術的染色體水平基因組組裝序列，收錄了注釋到的150,589個mRNA轉錄本異構體和34,481 個具有完整開放閱讀框的基因，為破解蓮分子遺傳機理提供“關鍵鑰匙”。同時，該數據庫整合了公共數據庫中蓮的11個組織不同時期的共63個轉錄組基因表達數據，并構建了加權基因共表達網絡，涵蓋了不同器官（組織）類型發育調控以及同一組織不同發育調控過程中的協同表達的基因模塊（module），為了解蓮的基因表達調控規律提供重要的公共分析平臺。此外，該數據庫對荷花中具有代表性的88個栽培種表型性狀進行了數字化，并基于實驗室內部以及先前發表的基因組重測序數據相應鑒定了26,939,834個高質量單核苷酸多態性變異位點和4,177,974個插入缺失變異位點，豐富了蓮的遺傳變異信息。該數據庫部署了包含Blast、Gbrowse、Primer Design和Expression Visualization在內的多個生物信息學工具，使得蓮的基因序列、功能及表達的相關信息更易獲取，該公共數據平臺為展開蓮的基因組進化、分子遺傳以及分子育種等領域的研究及實驗設計提供了有價值的參考信息。
該數據庫以及相關研究成果以“Nelumbo genome database, an integrative resource for gene expression and variants of Nelumbo nucifera”為題在Nature出版集團旗下學術期刊《Scientific Data》（IF2020=5.541）上在線發表。中科院武漢植物園水生植物生物地理學學科組李會博士和武漢市園林科學研究院楊星宇博士為論文并列第一作者，中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室石濤副研究員和陳進明研究員為論文共同通訊作者，該研究成果得到了中國科學院戰略重點研究計劃（XDB31000000）、國家自然科學基金（31570220、31870208和31700197）、中國科學院青年創新促進會（2019335）、武漢市園林和林業局（WHGF2019A10）、湖北省自然科學基金（2019CFB275）和湖北省青年科技晨光計劃的項目資助。
數據庫連接：http://nelumbo.biocloud.net/home
論文連接：https://www.nature.com/articles/s41597-021-00828-8
圖1. 蓮基因組遺傳變異與表達數據庫的布局構架
