2022年8月23日,中国中药杂志官方微信报道:https://mp.weixin.qq.com/s/3Q0E22c45MG8aQq6UGHU1w
近日,本草基因组学团队在分子植物杂志Mol Plant(IF 21.9)封面文章发表+“Allele-aware chromosome-level genome assembly of Artemisia annua reveals the correlation between ADS expansion and artemisinin yield”的研究论文,系统报告了黄花蒿分型基因组的最新研究成果。
今年是青蒿素发现50周年,黄花蒿不同品系青蒿素含量的差异及高青蒿素含量品系的选育一直是青蒿素原料研究的核心问题。本草基因组研究团队从中国南方和北方采集了代表性两种黄花蒿株系,其青蒿素含量差异达到10倍以上。研究人员完成这两株黄花蒿基因组测序,共获得4套单倍型染色体水平组装基因组。通过单倍型基因组比较发现,青蒿素生物合成途径基因普遍存在多拷贝现象,且拷贝数在不同单倍型上存在差异,串联复制是青蒿素生物合成途径基因多拷贝形成的重要方式。研究团队发现青蒿素合成关键限速酶紫穗槐二烯合酶的编码基因ADS的数量与青蒿素含量高度相关。通过从全国采集的36个野生群体中的代表株系进行重测序检验,结果表明高青蒿素含量株系拥有更多的ADS拷贝数及更高的ADS转录水平。推测ADS拷贝数提高了基因剂量,并最终获得更高的青蒿素含量。该工作从基因组水平上对半个世纪前困扰植物源青蒿素提取的黄花蒿种源问题予以阐释,为选育高品质黄花蒿品种奠定了重要基础。
研究团队在同期发表题为“50th anniversary of artemisinin: From the discovery to allele-aware genome assembly of Artemisia annua”的评述性论文。论文综述50年来青蒿素和黄花蒿研究的代表性事件,强调传统医药对现代医学的启示性作用,指出本草基因组学在传统草药研究中的重要价值,展望未来青蒿素和黄花蒿的研究方向。中国中医科学院中药研究所,中国中医科学院青蒿素研究中心,中国医学科学院药用植物研究所,威尼斯98488等单位参与了上述工作,徐江为论文第一作者,陈士林为通讯作者 。
(编辑/霍文巍)