我國科學家啟動「萬種原生生物基因組計劃」

2021-01-08 科技日報

科技日報記者 劉志偉

通訊員 熊奇

12月30日，全球首個 「萬種原生生物基因組計劃」（Protist 10,000 Genomes Project， 簡稱P10K）正式發布，旨在繪製萬種代表性原生生物基因組圖譜，建立一個大規模的原生生物遺傳資源資料庫。

萬種原生生物基因組計劃發布 吳言攝

原生生物是生物五界（植物界、真菌界、動物界、原生生物界和原核生物界）之一，主要是由單細胞真核生物組成的一大類群，包括單細胞真核藻類和原生動物等，已描述的物種數超過6萬種，未知種類難以估量。

據介紹，原生生物分布極為廣泛，只要有水的地方，就有原生生物存在。原生生物是水生態系統重要組分，其中的藻類貢獻了地球上近50%的光合行為，也是水產動物和人類的優良餌料和營養品，另外，部分甲藻和硅藻「瘋長」會造成河流和海洋有毒藻華，帶來嚴重環境問題。

同時，很多原生生物是人、畜禽和水產動物的重要致病性寄生蟲，如造成人瘧疾的瘧原蟲、昏睡病的錐蟲、雞球蟲病的球蟲，造成魚白點病的小瓜蟲等。

目前，在基礎生物學研究方面，一些原生生物作為模式生物做出了重要貢獻。例如在嗜熱四膜蟲中發現的核酶以及端粒和端粒酶分別獲得了1989年和2009年諾貝爾獎。然而，已公開發表了基因組數據的原生生物僅400餘種。

中科院水生生物研究所副所長殷站介紹，我國原生生物學研究始於上世紀20年代，中科院水生所作為我國原生生物學（原生動物學和藻類學）發源地，在王家楫院士、饒欽止先生、倪達書先生、黎尚豪院士和沈韞芬院士等一代代科學家帶領下，一直引領著我國原生生物學相關研究領域發展。

目前，水生所擁有一支在國內外有重要影響的原生生物學研究團隊，建有保藏了2500餘種株真核藻類和近600種株原生動物的國家藻類和原生動物種質庫（National Culture Collection of Algae and Protozoa），近年來，依託原生生物基因組測序和生物信息分析平臺，水生所已完成500餘種原生生物的基因組測序。

「萬種原生生物基因組計劃」標識

該計劃將依託各發起單位保藏的3000多種株真核藻類和原生動物種質資源，通過持續的樣品採集和宏基因組數據挖掘，在未來3年（2020—2022年）完成約一萬種原生生物的基因組測序和分析，將包括原生生物全部26個門/類，覆蓋超過85%的綱、60%的目和30%的科屬。

開展「萬種原生生物基因組計劃」，有助於理解生物多樣性形成機制、多細胞生物/有性生殖的起源與演化等重大基礎生命科學問題，促進國家科技資源共享服務平臺信息互聯互通，推動與生態環境保護、營養健康和疾病防治相關原生生物種質傳資源的挖掘與應用實踐。

值得注意的是，該計劃以開放聯盟模式運行，國內外有興趣的研究團隊均可加入。

據悉，該計劃由中科院水生所聯合西藏大學、河南農業大學、中國農科院蘭州獸醫研究所、中科院北京基因組研究所和華中科技大學等單位共同發起。

來源：科技日報 文中圖片由作者提供

編輯：劉義陽

審核：管晶晶

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