讲师：许宇星博士

单位：中国科学院昆明植物研究所 

报告题目：植物的寄生习性及其基因组适应性进化

1.古加倍事件如何才能判断准确？需要结合几种方法相互验证吗？

我比较推荐的、也是比较经典的方法，就是KS，就是我们把这些物种的基因两两去做KS分析，去看KS的峰，如果有两个或者多个峰的话，就可能是经历过WGD事件；还有就是共线性方法，就是把两套基因组去做共线性比较，结果出来后，有一些区段比如说玉米和水稻，玉米的基因组能够对上两个水稻的共线性区段，那么就认为玉米独立于水稻发生过一次WGD事件；我个人认为最好是把两种方法都用一下啊、互相验证，这样的话结果会比较可靠一点。

2、同一文章中不同物种用不同的测序技术进行基因组组装，是否会受到审稿人的询问？测序平台和组装软件的选择不同，会对后续的一系列比较基因组分析有影响吗？

二代测序和三代测序contig的长度差异非常大，二代可能上不了Mb级别，但三代几乎都能达到Mb级别，所以同一篇文章里，如果你分别用二代测序和三代测序组装的话，这个对后面的比较可能会有一些困难；但是如果都是同一代的话，比如用Nanopore或者PacBio去做，我觉得应该问题不大。至于测序平台和组装软件的话，我觉得这个也不是重点，像我们跑基因组的话，一般都会用各种不同的软件去试一下，如果没有什么大的问题，我会选择组装结果更好的，所以不同物种用不同软件组装的话，我认为是比较正常的事情，应该对后面的分析没有什么太大的影响。

3、您报告中提到“βL 全基因组加倍事件恰好位于吸器相关基因起源热点时期”，想详细跟您咨询，某性状相关基因起源的时期具体该如何计算和判断？

这个不太好说，因为吸器这些基因都是通过转录组测出来的，就是在吸器里面，这一堆基因是高表达的，然后我去看这些基因在历史上是经历过什么，比如这个基因在很古老就有了，那这个我只能说它的功能发生了变化，不能说它是在某个时间起源的，但如果这个基因在历史上发生过一轮gene duplication，那我认为这个duplication的时间点是这个基因的起源时间，然后和它对应的那个同源基因它可能还在行使之前的功能。

4、您演讲中提到“寄生植物普遍存在水平基因转移现象”，请问是否有对这些HGT基因进行深入挖掘，具体有哪些功能？

这个其实不是我的工作，之前已经有人做了很多工作，我在PPT里面提到了三篇相关文章，感兴趣的话可以去读一下：

Cai, L. et al. Current Biology (2021).

Yang, Z. et al. Nat Plants (2019).

Yang, Z. et al. PNAS (2016).

5、P24中，选择放松基因比例显著高于全基因组水平暗示了基因正在丢失，请问为什么这么判断？

刚刚提到左边这根柱子相当于把所有保守的Orthogroup都放在一起画的图，二左数第二个是在P.aegyptiaca中丢失而在O.cumana中没丢的画出的图，从分布上来看的话，后者多出一截，而这个分布是根据K值算的，一个软件包对每个基因都可以算出一个K值，可以算出这个基因目前受选择的程度，可以看到这个峰大部分的K值都在-2左右，根据软件计算的原理来看，-2代表这些基因处于选择放松的状态；所以我猜测：既然它选择放松了，而且在一个它近缘的寄生植物中又丢掉了，所以我们猜测这些基因正在放松、然后慢慢地可能之后就会发生丢失。

6、 您好，利用转录组特有基因去聚类是用蛋白序列，NJ聚类吗

 我们有若干个物种，先去把这些物种做一下基因家族分析，就是把它先对应到Orthogroup（前提是Orthogroup这些物种都得在，如果某个物种丢了的话，我们就会舍弃掉这个Orthogroup），那么每个物种都在Orthogroup里面，然后我去看某个物种的Orthogroup是否在它的根里面高表达，这样的话我们就可以得到一个表，这个表就是每一个Orthogroup在这些物种中都是在哪一个器官高表达；之后我们再把不同器官的Orthogroup的交集，比如说在拟南芥的根里面有50个Orthogroup表达，叶子里面有30个Orthogroup表达，然后这两个集合里面有50个基因是交集，那我就把它画一根线，这根线就代表他们之间共有基因的多少，然后得出这样一个图，不是根据NJ聚类的，只是一个普通的Network的表达方式。

7、 寄生植物线粒体基因组有什么特别变化

我们的工作里面没有特别阐述这部分工作，但是也有一些其他的工作，比如说NewPhy前段时间发了舌菇的线粒体，很多寄生植物的线粒体是有在扩大的，因为可能寄生植物不再进行光合作用，所以要获得ATP的话，可能呼吸作用就变得特别重要，所以它的线粒体基因组变得更重要了。大家可以专门看一下这部分的文章。

8、 怎么判断用已有的基因来调控了这个特殊器官的形成和发育

在我们的工作中，如果一个基因在自养近缘植物中已经存在，其没有发生加倍，而在寄生植物的吸器中高表达，我们就视为是一个已存在的基因参与了吸器的形成或发育。

9、 老师，请问那个GO聚类的图是用什么软件画的，好漂亮，很直观

我是用python画的，这个图的原理可以参考一个叫做cluster go的软件，它可以画出这样的图。

10、 寄生花基因组的预测基因有5万多，这个合理吗？基因的超大内含子有什么进化意义吗？

基因注释时转座子是个很主要的干扰因素，不同的注释流程对repeat-like基因的容忍度也不太一样。寄生花的流程可能就repeat-like的容忍度比较大。超大内含子在其他物种中也有出现，比如兰科植物，大内含子在植物剪切中也没问题，我个人目前没有看到很明确的进化意义上的讨论，更多的是报道了这种现象。