海草组学研究进展

作者：李玲兰; 江志坚^*; 方扬; 何佳潞; 刘松林; 吴云超; 黄小平

来源：科学通报, 2020, 65(35): 4063-4072.

• 海草
• 基因组学
• 转录组学
• 蛋白质组学
• 代谢组学
• 组学

近年来,组学技术在海草(seagrass,地球上唯一一类可以完全生活在海水中的高等被子植物)研究中的应用得到了飞速发展,并取得了重要进展.目前已对鳗草(Zostera marina)和牟氏鳗草(Zostera muelleri)进行了全基因组测序,并利用组学技术对鳗草、牟氏鳗草及大洋波喜荡草(Posidonia oceanica)等的遗传发育和抗胁迫反应等方面进行了研究.本文综述了组学技术在海草研究中的应用,例如利用基因组学研究海草的遗传多样性及DNA甲基化抗胁迫机制、利用转录组学和蛋白质组学研究海草如何通过基因和蛋白质表达调控来应对胁迫,以及利用代谢组学研究环境胁迫下海草代谢物及其代谢途径的变化.在此基础上,对未来海草组学领域需开展的工作进行了展望:(1)发展和应用低成本、快速测定海草基因组的技术,加强对海草物种遗传多样性、适应进化、分类鉴定及DNA表观修饰等的研究;(2)构建更多高质量的海草转录组数据库,同时加强非编码RNA的生物学功能、海草有性生殖分子机制和组织间转录组差异的研究;(3)发展和应用优质的蛋白质提取方法及最新的蛋白质组学技术,同时加强海草亚细胞蛋白质组学的研究;(4)将靶向及非靶向代谢组学结合起来,加强研究海草初生代谢物与次生代谢物成分的鉴定和相互作用过程、代谢物在海草生长发育过程中的调节机制,以及次生代谢物在防御中的作用机理等;(5)利用多组学技术,加强研究海草的生活史、不同胁迫因子的联合作用、海草与动物的相互作用和协同进化机理,深入揭示海草遗传进化及抗胁迫分子机制.

• 单位
  中国科学院; 中国科学院南海海洋研究所; 中国科学院大学