The Innovation | P10K：中国科学家启动"万种原生生物基因组计划"

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全球首个 “万种原生生物基因组计划”（Protist 10,000 Genomes Project， 简称P10K，图1）正式对外发布。该项目由中国科学院水生生物研究所联合西藏大学、河南农业大学、中国农业科学院兰州兽医研究所、中国科学院北京基因组研究所和华中科技大学等单位共同发起，旨在绘制万种原生生物基因组图谱，建立一个大规模的原生生物遗传资源数据库。

图1 万种原生生物基因组计划

生物五界包括动物界、植物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。原生生物主要是由单细胞真核生物组成的一大类群，包括单细胞真核藻类和原生动物等，NCBI分类系统中已记录的物种数超过6万种，未知种类更难以估量。原生生物的分布极为广泛，只要有水的地方，就有原生生物的存在。原生生物是水生态系统的重要组分，其中的藻类贡献了地球上近50%的光合行为；它们也是水产动物和人类的优良饵料和营养品；另外，部分甲藻和硅藻的“疯长”会形成内陆水体和海洋的有害藻华，带来严重的环境问题。同时，很多原生生物是人、畜禽和水产动物的重要致病性寄生虫，如造成人疟疾的疟原虫、昏睡病的锥虫、鸡球虫病的球虫，造成鱼白点病的小瓜虫等等。在基础生物学研究方面，一些原生生物作为模式生物做出了重要贡献。例如在嗜热四膜虫中核酶以及端粒和端粒酶的发现等工作分别获得了1989年和2009年的诺贝尔奖。然而，目前已公开发表了基因组数据的原生生物仅400余种。

我国原生生物学研究始于上世纪20年代，中国科学院水生生物研究所（水生所）作为我国原生生物学（原生动物学和藻类学）的发源地，在王家楫院士、饶钦止先生、倪达书先生、黎尚豪院士和沈韫芬院士等一代代科学家的带领下，一直引领着我国原生生物学相关研究领域的发展。目前，水生所不仅拥有一支在国内外有重要影响的原生生物学研究团队，而且建有保藏了2500余种株真核藻类和近600种株原生动物的国家藻类和原生动物种质资源库，近年来依托原生生物基因组测序和生物信息分析平台已完成了500余种原生生物的基因组测序。水生所牵头启动的“P10K”是国际上首次针对原生生物界的大规模基因组测序计划。该计划将依托各发起单位保藏的3000多种株真核藻类和原生动物的种质资源，通过持续的样品采集和宏基因组数据挖掘，完成约一万种原生生物的基因组测序和分析，将包括原生生物全部26个门/类，覆盖超过85%的纲、60%的目和30%的科属。该计划将以开放联盟模式运行，欢迎国内外有兴趣的研究团队加入。

总结与展望   

 “P10K”的开展，将对理解生物多样性形成机制、多细胞生物/有性生殖的起源与演化等重大基础生命科学问题，促进国家科技资源共享服务平台的信息互联互通，以及推动与生态环境保护、营养健康和疾病防治相关原生生物种质资源的挖掘与应用实践具有重要意义；在科学发现、决策支撑、资源共享和科普宣传等方面发挥重要作用。

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https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(20)30061-8

本文内容来自Cell Press 合作期刊The Innovation 第三期发表的News & Buzz文章“Protist 10,000 Genomes Project” (投稿: 20201007；接收: 20201030；在线刊出: 20201125；DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2020.100058)

作者简介

缪炜，博士，研究员，现任中国科学院水生生物研究所副所长。担任国际原生生物学家学会国际委员会委员、国际四膜虫研究指导委员会当然委员、中国动物学会理事、中国动物学会原生动物学分会副理事长兼秘书长。2015年获国家自然科学基金杰出青年科学基金项目资助、入选2019年国家"第四批万人计划"。

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