水稻不僅是世界近一半人口的主要糧食作物，同時(shí)也是一種重要的模式生物。高通量測序技術(shù)的迅速發(fā)展促進(jìn)了水稻組學(xué)數(shù)據(jù)的廣泛積累，使深入研究控制水稻重要農(nóng)藝性狀、種質(zhì)資源多樣性以及水稻馴化過程的機(jī)制成為可能。為此，研究人員構(gòu)建了相關(guān)的水稻數(shù)據(jù)庫，主要包括RAP-DB（日本農(nóng)業(yè)生物資源研究所構(gòu)建的水稻注釋項(xiàng)目）和MSU-RGAP（密歇根州立大學(xué)的水稻基因組注釋項(xiàng)目），然而這些數(shù)據(jù)庫缺乏有效手段對不同組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行低成本、可持續(xù)的集成整合和維護(hù)更新。隨著各類組學(xué)數(shù)據(jù)體量的不斷增加，如何整合大量異質(zhì)的水稻組學(xué)數(shù)據(jù)、構(gòu)建集成的水稻信息存儲庫、實(shí)現(xiàn)便捷的訪問和提供友好可視化界面成為水稻研究面臨的關(guān)鍵問題。

 

    中國科學(xué)院北京基因組研究所基因組科學(xué)與信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室章張研究組、胡松年研究組、陳非研究組與北京大學(xué)、華中科技大學(xué)等單位的研究人員開展合作，采用可擴(kuò)展和可持續(xù)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)立針對不同組學(xué)數(shù)據(jù)的模塊，每個(gè)模塊由具體的工作小組負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析、可視化以及更新維護(hù)，基于各個(gè)模塊的Web API接口集成整合水稻的多種組學(xué)數(shù)據(jù)，開發(fā)建立了水稻多組學(xué)數(shù)據(jù)整合和信息共享數(shù)據(jù)庫IC4R（Information Commons for Rice）。該項(xiàng)工作也是國內(nèi)首次由多個(gè)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)共同參與完成的水稻多組學(xué)整合數(shù)據(jù)庫，研究成果已于2015年10月發(fā)表在國際生物信息學(xué)領(lǐng)域期刊Nucleic Acids Research。

 

    IC4R具有良好的可擴(kuò)展性和持續(xù)性以及維護(hù)成本低等特點(diǎn)，其包含的模塊主要有基于5000多株水稻重測序數(shù)據(jù)產(chǎn)生的變異信息數(shù)據(jù)庫、基于RNA-Seq測序數(shù)據(jù)的水稻基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫、以稻屬為核心的植物同源數(shù)據(jù)庫、水稻蛋白不同水平翻譯后修飾數(shù)據(jù)庫、水稻文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫以及基于Wiki的水稻基因信息大眾審編（Community Curation）平臺。IC4R計(jì)劃后續(xù)整合更多類型的組學(xué)數(shù)據(jù)，并將重要的農(nóng)藝性狀與多組學(xué)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，逐步發(fā)展成為水稻基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化研究的信息知識寶庫。

 

    合作參與該項(xiàng)工作的主要人員包括北京大學(xué)副研究員何航、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陳玲玲、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張會勇、華中科技大學(xué)教授薛宇、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授王向峰、內(nèi)蒙古師范大學(xué)教授紀(jì)兆華等。該項(xiàng)研究獲得了中科院先導(dǎo)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金委、中科院百人計(jì)劃和“863”項(xiàng)目的資助。

 

    論文鏈接 http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2015/10/29/nar.gkv1141.full