解析基因功能是植物基础研究与育种应用的核心驱动力。然而，植物功能基因组学研究成果的充分利用却面临数据高度碎片化的严峻挑战。大量已鉴定功能的基因信息散落在无数出版物中，严重阻碍了跨物种比较分析，并限制了从模式植物到重要作物的研究成果转化。这种数据困境限制了植物功能基因组学研究成果巨大应用潜力的充分发挥。目前整个植物界仍缺乏一个集中收录经实验验证的基因功能信息的权威数据库。因此，构建一个覆盖多物种、以实验证据为核心、支持便捷检索与跨物种比较的功能基因知识库，已成为推动植物功能基因组学研究成果向精准育种应用跨越的迫切需求。
近日，河南农业大学姚文团队联合华中农业大学欧阳亦聃团队、河南省农科院周正富团队在Plant Communications发表题为funPlantGenes: A manually curated panspecies knowledgebase for functionally characterized plant genes的论文。该研究首次构建了跨物种的植物功能基因知识库，旨在为全球植物功能基因组学、跨物种比较基因组与作物分子育种提供一站式数据检索与分析平台。funPlantGenes直击植物功能基因数据高度碎片化、难以跨物种比较转化等核心痛点，将来自129个不同植物物种的功能基因数据整合到统一的知识库中，并搭建了标准化的功能分类体系与模块化分析框架，为植物功能基因信息检索浏览、跨物种基因功能预测和重要农艺性状基因挖掘提供了高效的分析平台。
funPlantGenes的构建依靠两种严谨且互补的数据收集策略。第一种策略侧重于系统整合来自九个权威公共数据库的基因信息，包括：TAIR、funRiceGenes、MaizeGDB、WheatOmics、SoyBase、PlantCFG、Gramene、植物抗病基因数据库（PRGdb）以及植物转录因子数据库（PlantTFDB）。第二种策略则是通过直接从科学文献中捕获最新的、经实验验证的功能基因数据。为保证数据质量的可靠，团队对关键信息进行了提取和细致的核对，包括基因名称、基因符号、基因标识符、功能描述、基因组版本及相关链接。第二种策略筛选了约18.3万篇研究论文，从中提取并注释了近9.8万个有直接实验证据支持的基因。两种策略收集的数据进一步经过交叉比对进行整合，形成了一个非冗余的数据集。为提高数据的应用价值，将整合后的数据系统性地归入 2,517个标准化功能类别，每个类别由特定的表型或功能关键词定义。代表性关键词包括：抗病、开花、叶夹角、株高、不同基因家族成员以及转录因子等。利用上述庞大的功能基因数据集，funPlantGenes开发了六大核心功能模块，包括：物种浏览模块Species、基因浏览模块Genes、功能关键词浏览和查询模块Function、序列比对模块BLAST、蛋白功能注释模块SeqToFun，以及基因功能富集分析模块GSEA。六大模块数据互通、功能互补，以满足植物功能基因组学研究中数据浏览、基因检索、序列分析、功能注释、富集挖掘等多样化需求，为植物功能基因组学研究成果的深度利用提供了便捷高效的分析环境。
河南农业大学硕士研究生曹金彪和河南农科院周正富研究员为论文共同第一作者，河南农业大学姚文副教授、华中农业大学欧阳亦聃教授、和河南农业大学贾利华博士为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中原科技创新领军人才计划、河南省重点研发与推广专项、湖北省自然科学基金重点项目、中央高校基本科研业务费专项资金、国家现代农业产业技术体系专项以及河南省自然科学基金的资助。
知识库链接：
https://funplantgenes.henau.edu.cn/
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