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中国科学家首次完成药用植物三七基因组的测 [复制链接]

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BioArt按:三七是举世闻名的传统中药之一,是云南白药等中药的主要成分,具有非常重要的医药产业价值。然而,抗病性差、连作障碍、药材品质退化严重以及优良新品种匮乏长期以来制约着三七产业的发展。近日,高立志教授带领的华南农业大学基因组学与生物信息学研究中心和中国科学院昆明植物研究所联合研究团队在MolecularPlant杂志上发表题为“TheMedicinalHerbPanaxnotoginsengGenomeProvidesInsightsintoGinsenosideBiosynthesisandGenomeEvolution”的研究论文,首次获得了三七较高质量的参考基因组序列并解析三七人参皂苷的生物合成途径,对指导三七、人参和西洋参的育种、种植与深加工产业的发展具有重要的意义。此外,特别值得一提的是,来自云南农业大学杨生超教授团队和董扬教授团队等共同完成的三七的全基因组测序工作也在同一时期以“Whole-GenomeSequencingandAnalysisoftheChineseHerbalPlantPanaxnotoginseng”为题在MolecularPlant杂志上发表相关论文。

成果简介:

重要药用植物三七(图片来自网络)

相关研究发现,三七经历了一系列的基因组进化事件造就了这一著名草本药用植物独特的药用特性。比如,大约万年前发生了近期多倍化事件,与三萜皂苷生物合成相关基因家族的大量特有复制与扩增,与三萜皂苷生物合成相关的基因形成了众多的基因簇。基于比较基因组学、转录组学和植物化学比较分析他们进一步证实,快速的基因组功能变异与进化决定了与三七药效息息相关的生物化学成分多样性;此外,与三七皂苷生物合成相关的大多基因主要在花和叶里表达与合成,然后才转运并储存在根部。这个发现颠覆了一直认为的三七皂苷在根里合成的观点。

三七基因组的进化和功能分析。A:三七和其它植物基因组之间共同及特异的基因家族;B:三七和其它植物基因家族对比;C:三七基因组中发生的近期多倍化事件;D:不同生长年限三七各组织器官中人参皂甙代谢物含量;E:不同生长年限三七各组织器官中相关基因表达变化。

三七这一人参属中这一重要二倍体植物参考基因组的获得和相关代谢通路的解析,对指导三七、人参和西洋参的育种、种植与深加工产业的发展具有重要的意义。

BioArt,一心

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