植物生物多樣性的保護(hù)是大約1,750個(gè)基因庫(kù)的任務(wù)，這些基因庫(kù)分布在世界各地。到目前為止，他們存儲(chǔ)的植物樣本，有時(shí)還有其他表型或遺傳信息，總共約有7,400萬(wàn)種植物物種。預(yù)計(jì)隨著對(duì)改進(jìn)的，更快的和更便宜的測(cè)序和其他組學(xué)技術(shù)的便利訪問(wèn)，需要與生物材料一起存儲(chǔ)的良好表征的種質(zhì)數(shù)量和詳細(xì)信息量將快速且連續(xù)地增長(zhǎng)。來(lái)自位于Gatersleben的萊布尼茨植物遺傳與作物植物研究所(IPK)的科學(xué)家小組現(xiàn)在通過(guò)發(fā)表一份觀點(diǎn)文件展望未來(lái)基因庫(kù)的挑戰(zhàn)和可能性。自然遺傳學(xué)。

在二十世紀(jì)早期到中期，越來(lái)越明顯的是，作物地方品種正逐漸被現(xiàn)代作物品種所取代，并有消失的危險(xiǎn)。為了防止遺傳多樣性和生物多樣性的喪失，建立了第1個(gè)基因庫(kù)，其使命是保護(hù)這些植物遺傳資源。如今，基因庫(kù)作為生物存儲(chǔ)庫(kù)和植物生物多樣性的保障，但重要的是作為將遺傳植物信息和植物材料轉(zhuǎn)化為可自由獲取但仍然有價(jià)值的資源的圖書(shū)館。因此，科學(xué)家，植物育種者甚至來(lái)自世界各地的任何人都可以請(qǐng)求和使用存儲(chǔ)在1,750多個(gè)基因庫(kù)中的數(shù)據(jù)用于研究或植物育種目的。

位于Gatersleben的萊布尼茨植物遺傳與作物植物研究所(IPK)的基因庫(kù)目前擁有世界上全面的作物植物及其野生近緣種的收集品，共收集了來(lái)自2,933種和776屬的151,002份種質(zhì)。大多數(shù)植物種質(zhì)樣品在-18℃下作為干燥種子儲(chǔ)存，而無(wú)性繁殖的種質(zhì)在田間(非原位)永jiu培養(yǎng)或在-196℃保存在液氮中。IPK基因庫(kù)的在線門(mén)戶允許用戶查看和篩選存儲(chǔ)的植物種質(zhì)及其相應(yīng)的“護(hù)照數(shù)據(jù)”，以及以非商業(yè)規(guī)模請(qǐng)求植物材料。博士撰寫(xiě)的一篇新的觀點(diǎn)文章

科學(xué)家們確定了需要關(guān)注的基因庫(kù)面臨的三大挑戰(zhàn)。其中兩個(gè)是由管理數(shù)以萬(wàn)計(jì)的種子批次的基本要求引起的，即追蹤種質(zhì)的身份，以及避免基因庫(kù)內(nèi)和基因庫(kù)之間不必要的重復(fù)的需要。第三個(gè)挑戰(zhàn)是保持種質(zhì)的遺傳完整性，這是由于使用非原生境保存的固有缺點(diǎn)，例如儲(chǔ)存和再生中的差異存活，漂移和遺傳侵蝕。

然而，作者提出，在應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)時(shí)，針對(duì)基因庫(kù)的更強(qiáng)基因組驅(qū)動(dòng)方法可能會(huì)有所幫助。例如，傳統(tǒng)上，基因庫(kù)材料的“護(hù)照數(shù)據(jù)”描述了種質(zhì)的分類和來(lái)源。通過(guò)添加單核苷酸多態(tài)性(SNP)作為加入的特征，這種基因型信息可以作為分子護(hù)照數(shù)據(jù)，以補(bǔ)充和糾正傳統(tǒng)的護(hù)照記錄，并協(xié)助清理和預(yù)防重復(fù)，提高質(zhì)量和完整性的收藏品。

通過(guò)實(shí)現(xiàn)植物科學(xué)中生物信息學(xué)和大數(shù)據(jù)分析的轉(zhuǎn)變，專注于保存種質(zhì)資源的傳統(tǒng)基因庫(kù)將能夠轉(zhuǎn)變?yōu)樯飻?shù)字資源中心，將植物材料的儲(chǔ)存和價(jià)值與其相結(jié)合。基因組和分子表征。

目前基因庫(kù)的資助情景尚不允許在基因庫(kù)中為每個(gè)提交的植物樣本系統(tǒng)地生成分子護(hù)照數(shù)據(jù)。然而，已經(jīng)采取了進(jìn)入整個(gè)集合的高通量基因分型方向的步。這是由IPK領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究聯(lián)盟展示的，該聯(lián)盟通過(guò)基因分型測(cè)序，在分子水平上對(duì)22,000多個(gè)大麥品種進(jìn)行了世界收集。該透shi文件的一些作者也參與了這個(gè)案例研究，并因此創(chuàng)建了網(wǎng)絡(luò)信息門(mén)戶網(wǎng)zhanBRIDGE。BRIDGE，簡(jiǎn)稱“生物多樣性信息學(xué)，以彌合基因組信息與基因庫(kù)中遺傳多樣性的受教育利用之間的差距”，

雖然BRIDGE已經(jīng)為將Gaterslebener Gene Bank發(fā)展成為“一站式促進(jìn)作物生物多樣性的促進(jìn)和知情利用”鋪平了道路，但DivSeek等組織等合作正在建立支持基因庫(kù)的框架，工廠的育種者和研究人員更有效地處理和動(dòng)員植物遺傳多樣性，從而開(kāi)始彌合生物信息學(xué)家，遺傳學(xué)家和基因庫(kù)策展人之間的差距。因此，生物數(shù)字資源中心網(wǎng)絡(luò)，自由共享數(shù)據(jù)，從而有助于促進(jìn)植物科學(xué)和植物育種的研究進(jìn)展，可能在不久的將來(lái)成為現(xiàn)實(shí)。