2022年12月2日，公司兰思仁教授/刘仲健教授团队联合台湾成功大学蔡文杰教授/吴谓胜教授团队在国际学术期刊BMC Plant Biology在线发表了题为OrchidBase 5.0: updates of the orchid genome knowledgebase的研究论文，正式发布第五版兰科植物基因组数据库OrchidBase 5.0（https://co**i.ee.ncku.edu.tw/orchidbase5/）。

兰科是被子植物中物种最为丰富的科之一，具有非常重要的进化、生态和应用研究价值。建立兰科植物基因组分子数据库不仅为基因组的注释提供参考基础，而且对兰科植物遗传基础数据的建立以及功能基因挖掘和应用具有重要作用。因此，该联合团队自2011年建立第一版兰科植物基因组数据库OrchidBase (https://doi.org/10.1093/pcp/pcq201)开始，相继将建立了第二版 (OrchidBase 2.0: https://doi.org/10.1093/pcp/pcs187)、第三版(OrchidBase3.0:http://jfafu.fafu.edu.cn/#/digest?ArticleID=943)和第四版（OrchidBase4.0: https://doi.org/10.1186/s12870-021-03140-0）兰科植物基因组数据库，即完成了兰科树兰亚科Epidendroideae和拟兰亚科Apostasioideae全基因组测序的数据建库工作。而第五版OrchidBase 5.0（图1）是基于兰亚科Orchidoideae已测序的物种全基因组数据建立的，它为理解兰花基因组进化和基因功能增加了新的参考数据。

图1. OrchidBase 5.0新增广东舌唇兰和紫金舌唇兰基因组数据

2022年4月该研究团队完成了兰亚科的紫金舌唇兰（Platanthera zijinensis）和广东舌唇兰（Platanthera guangdongensis）的基因组测序组装，并结合其他已测序的兰花基因组数据进行比较分析，为从初始型—部分型—完全型的真菌异养进化过程提供了详细解析，揭示了真菌异养兰花形态建成和营养获取的分子机制。广东舌唇兰和紫金舌唇兰是目前已全基因组测序兰花中最大的两个基因组，也是兰亚科第一次被测序的两种兰花，填补了兰科植物进化研究的一个空白，具有重要的科学意义（https://doi.org/10.1038/s41477-022-01127-9）。

基于紫金舌唇兰和广东舌唇兰的全基因组数据，研究团队在OrchidBase 4.0的基础上添加了这两个兰亚科物种的全基因组测序和来自它们不同的组织的转录组数据，建立了OrchidBase 5.0数据库。OrchidBase 5.0数据库是由一个MySQL数据库，Django应用程序和一个web界面组成的。MySQL 5.7数据库用于存储收集到的兰花基因组序列和注释数据；Django 1.11.1应用程序执行所有的分析任务；python web是用来处理兰花基因组序列和注释的数据。该数据库的建立为研究人员提供了高质量的兰科植物分子数据，可更加有效的进行兰科植物生物学和生物技术的研究。

图2 OrchidBase 5.0主要功能界面操作示意图

OrchidBase 5.0版本的兰花数据库还开发了三种新工具，包括共线性、基因顺序和miRNA分析，用于兰花基因组比较和miRNA分析。用户可以精确且高效地采用“Synteny”和“Gene order”工具，在5个兰花基因组（小兰屿蝴蝶兰Phalaenopsis equestris，铁皮石斛Dendrobium catenatum、深圳拟兰Apostasia shenzhenica、广东舌唇兰Pl. guangdongensis和紫金舌唇兰Pl. zijinensis）中找到特定的共线性区域。此外，miRNA工具的发布，也会为用户在兰科植物生长和发育中涉及的miRNA功能的研究提供快捷高效的方法。

图3. Synteny工具操作指南

图4. Gene Order工具操作指南

图5. miRNA工具操作指南

台湾成功大学陈佑亦博士为论文第一作者，公司刘仲健教授、中国台湾成功大学蔡文杰教授和吴谓胜教授为共同通讯作者。兰科植物保护与利用国家林草局重点实验室（福州）彭东辉教授，博士研究生周庄、黄明忠、章迪杨、刘定坤，以及硕士研究生赵雪薇、李媛媛、柯诗杰也参与相关研究。该工作得到国家重点研发项目和国家自然科学基金资助。

赵雪薇  文/图