植物生物多樣性的保護是大約1,750個基因庫的任務(wù)，這些基因庫分布在世界各地。到目前為止，他們存儲的植物樣本，有時還有其他表型或遺傳信息，總共約有7,400萬種植物物種。預(yù)計隨著對改進的，更快的和更便宜的測序和其他組學(xué)技術(shù)的便利訪問，需要與生物材料一起存儲的良好表征的種質(zhì)數(shù)量和詳細信息量將快速且連續(xù)地增長。來自位于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)在通過發(fā)表一份觀點文件展望未來基因庫的挑戰(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。為了防止遺傳多樣性和生物多樣性的喪失，建立了第1個基因庫，其使命是保護這些植物遺傳資源。如今，基因庫作為生物存儲庫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值的資源的圖書館。因此，科學(xué)家，植物育種者甚至來自世界各地的任何人都可以請求和使用存儲在1,750多個基因庫中的數(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℃下作為干燥種子儲存，而無性繁殖的種質(zhì)在田間(非原位)永jiu培養(yǎng)或在-196℃保存在液氮中。IPK基因庫的在線門戶允許用戶查看和篩選存儲的植物種質(zhì)及其相應(yīng)的“護照數(shù)據(jù)”，以及以非商業(yè)規(guī)模請求植物材料。博士撰寫的一篇新的觀點文章

科學(xué)家們確定了需要關(guān)注的基因庫面臨的三大挑戰(zhàn)。其中兩個是由管理數(shù)以萬計的種子批次的基本要求引起的，即追蹤種質(zhì)的身份，以及避免基因庫內(nèi)和基因庫之間不必要的重復(fù)的需要。第三個挑戰(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，例如儲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)對這些挑戰(zhàn)時，針對基因庫的更強基因組驅(qū)動方法可能會有所幫助。例如，傳統(tǒng)上，基因庫材料的“護照數(shù)據(jù)”描述了種質(zhì)的分類和來源。通過添加單核苷酸多態(tài)性(SNP)作為加入的特征，這種基因型信息可以作為分子護照數(shù)據(jù)，以補充和糾正傳統(tǒng)的護照記錄，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。

通過實現(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)基因庫將能夠轉(zhuǎn)變?yōu)樯飻?shù)字資源中心，將植物材料的儲存和價值與其相結(jié)合?；蚪M和分子表征。

目前基因庫的資助情景尚不允許在基因庫中為每個提交的植物樣本系統(tǒng)地生成分子護照數(shù)據(jù)。然而，已經(jīng)采取了進入整個集合的高通量基因分型方向的步。這是由IPK領(lǐng)導(dǎo)的一個研究聯(lián)盟展示的，該聯(lián)盟通過基因分型測序，在分子水平上對22,000多個大麥品種進行了世界收集。該透shi文件的一些作者也參與了這個案例研究，并因此創(chuàng)建了網(wǎng)絡(luò)信息門戶網(wǎng)zhanBRIDGE。BRIDGE，簡稱“生物多樣性信息學(xué)，以彌合基因組信息與基因庫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“一站式促進作物生物多樣性的促進和知情利用”鋪平了道路，但DivSeek等組織等合作正在建立支持基因庫的框架，工廠的育種者和研究人員更有效地處理和動員植物遺傳多樣性，從而開始彌合生物信息學(xué)家，遺傳學(xué)家和基因庫策展人之間的差距。因此，生物數(shù)字資源中心網(wǎng)絡(luò)，自由共享數(shù)據(jù)，從而有助于促進植物科學(xué)和植物育種的研究進展，可能在不久的將來成為現(xiàn)實。