CGM第449期：SynDiv：基于群体基因组的染色体共线性分析工具

第三代长读长测序技术的发展极大地推动了大规模染色体水平的基因组从头组装，为基因组群体分析提供了丰富的数据来源。为量化群体水平上基因组共线性的保守程度，本课题组前期提出了“共线性多样性（synteny diversity，πsyn）”参数。与衡量碱基差异的核苷酸多样性不同，πsyn关注染色体共线性的差异。然而，先前的流程计算资源消耗较高，难以适应大规模群体分析需求。

为解决该问题，课题组重新开发了一款名为SynDiv的软件，能够在计算资源友好的前提下，快速、准确地衡量不同植物群体中的πsyn。相比于之前的方法，SynDiv在拟南芥群体中内存消耗减少了200倍，运行时间缩短了85倍。此外，SynDiv还可高效处理252个水稻基因组和11个小麦基因组的共线性分析。

进一步对共线性多样性较高的区域，即染色体重排热点（HOT）区域进行分析后发现，这些区域具有较高的重复序列含量、较低的基因密度，且显著富集与生物和非生物胁迫响应相关的基因（如抗病基因和次级代谢通路基因），提示这些高变异区域可能在物种适应性的动态调控中发挥重要作用。