番茄研究的福音(IF:24.1) | 中农联合北京农科院搭建番茄功能基因组学和遗传育种研究重磅平台:TomOmics!

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番茄是全球最重要的蔬菜作物之一,兼具重要的经济价值和科研意义。多组学技术的快速发展彻底改变了番茄研究格局,产生了海量多组学数据,亟需一个高效的平台进行整合管理与分析。然而,现有数据库在有效识别目标基因及支持不同栽培品种和种质资源间的比较研究方面仍存在局限。

为解决这些问题,该研究开发了番茄多组学平台(TomOmics,http://tomatogenetics.cau.edu.cn)。该平台整合了来自番茄及其近缘物种的丰富多组学数据集,包括基因组学、变异组学、转录组学、表观基因组学、表型组学和代谢组学数据,将成为推动功能基因组学研究及促进番茄遗传育种的重要资源。

文章题目:TomOmics:An integrative multi-omics platform for comparative and functional research in tomato

期刊名称:Molecular Plant

影响因子:24.1

发表时间:2026年5月

发表单位:中国农业大学林涛团队与北京农业科学院周明团队

研究总结

本研究整合来自番茄及其近缘物种的丰富多组学数据集,核心构建了番茄整合多组学平台TomOmics(http://tomatogenetics.cau.edu.cn),旨在解决现有数据库数据分散、整合能力弱等局限。平台整合72套番茄基因组、1505份材料的5883万+遗传变异、67024个差异表达基因等多维度数据,设八大功能模块,实现基因组、变异组、转录组、代谢组、表型组等多组学数据的一站式管理与分析。其核心创新的家族型泛基因组的构建、全基因组DNA甲基化图谱及一站式育种相关分析流程,填补了番茄多组学研究空白。通过两大案例验证,平台可有效挖掘功能基因与优势单倍型,助力番茄品质与抗性育种。

案例 1:果糖相关单倍型块从野生种向栽培番茄的渗入追踪

聚焦3个果糖相关基因:AGPL1、Lin5、SSC11.1。分析发现:

•果糖含量与优势单倍型块显著相关;

•含2-3个优势块的材料果糖含量显著高于含1个的;

•706份材料中31份果糖含量高,多为含3个优势块的醋栗番茄;

该单倍型块可用于番茄果实品质改良育种。

案例 2:萜烯合酶(TPS)家族功能保守性解析

萜烯类物质调控作物生理生化过程。用Pfam结构域筛选12份材料,鉴定563个含TPS特征结构域(PF01397、PF03936)的TPS基因,分为TPS-a、TPS-b、TPS-c、TPS-e/f、TPS-g 5个亚家族。各基因组TPS基因分布模式相似,证实番茄谱系内TPS泛基因家族功能保守。

综上,TomOmics为番茄功能基因组学研究、物种进化解析及精准分子育种提供了全面便捷的支撑,也为其他作物多组学平台构建提供了参考范式,具有重要的科研与应用价值。

图5 在TomOmics中集成并利用多组学模块及搜索工具

图6 展示TomOmics实用性的案例分析

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