2022年8月23日,中國(guó)中藥雜志官方微信報(bào)道:https://mp.weixin.qq.com/s/3Q0E22c45MG8aQq6UGHU1w
近日,本草基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)在分子植物雜志Mol Plant(IF 21.9)封面文章發(fā)表+“Allele-aware chromosome-level genome assembly of Artemisia annua reveals the correlation between ADS expansion and artemisinin yield”的研究論文,系統(tǒng)報(bào)告了黃花蒿分型基因組的最新研究成果。
今年是青蒿素發(fā)現(xiàn)50周年,黃花蒿不同品系青蒿素含量的差異及高青蒿素含量品系的選育一直是青蒿素原料研究的核心問(wèn)題。本草基因組研究團(tuán)隊(duì)從中國(guó)南方和北方采集了代表性兩種黃花蒿株系,其青蒿素含量差異達(dá)到10倍以上。研究人員完成這兩株黃花蒿基因組測(cè)序,共獲得4套單倍型染色體水平組裝基因組。通過(guò)單倍型基因組比較發(fā)現(xiàn),青蒿素生物合成途徑基因普遍存在多拷貝現(xiàn)象,且拷貝數(shù)在不同單倍型上存在差異,串聯(lián)復(fù)制是青蒿素生物合成途徑基因多拷貝形成的重要方式。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)青蒿素合成關(guān)鍵限速酶紫穗槐二烯合酶的編碼基因ADS的數(shù)量與青蒿素含量高度相關(guān)。通過(guò)從全國(guó)采集的36個(gè)野生群體中的代表株系進(jìn)行重測(cè)序檢驗(yàn),結(jié)果表明高青蒿素含量株系擁有更多的ADS拷貝數(shù)及更高的ADS轉(zhuǎn)錄水平。推測(cè)ADS拷貝數(shù)提高了基因劑量,并最終獲得更高的青蒿素含量。該工作從基因組水平上對(duì)半個(gè)世紀(jì)前困擾植物源青蒿素提取的黃花蒿種源問(wèn)題予以闡釋,為選育高品質(zhì)黃花蒿品種奠定了重要基礎(chǔ)。
研究團(tuán)隊(duì)在同期發(fā)表題為“50th anniversary of artemisinin: From the discovery to allele-aware genome assembly of Artemisia annua”的評(píng)述性論文。論文綜述50年來(lái)青蒿素和黃花蒿研究的代表性事件,強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)醫(yī)藥對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的啟示性作用,指出本草基因組學(xué)在傳統(tǒng)草藥研究中的重要價(jià)值,展望未來(lái)青蒿素和黃花蒿的研究方向。中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所,中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院青蒿素研究中心,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所,成都中醫(yī)藥大學(xué)等單位參與了上述工作,徐江為論文第一作者,陳士林為通訊作者 。
(編輯/霍文?。?/span>