近日，中(zhōng)國(guó)中(zhōng)醫(yī)科(kē)學(xué)院中(zhōng)藥研究所陳士林團隊和中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院植物(wù)研究所的漆小(xiǎo)泉團隊聯合中(zhōng)國(guó)醫(yī)學(xué)科(kē)學(xué)院藥用(yòng)植物(wù)研究所、澳大利亞昆士蘭大學(xué)、美國(guó)田納西州大學(xué)健康科(kē)學(xué)中(zhōng)心、美國(guó)愛荷華州立大學(xué)、澳門大學(xué)、英國(guó)桑格研究院和廣藥集團等單位，在著名(míng)植物(wù)學(xué)雜志(zhì)《MolecularPlant》發表了丹參全基因組，标志(zhì)着作(zuò)為(wèi)常用(yòng)中(zhōng)藥丹參的遺傳密碼被破譯。科(kē)技(jì )日報頭版報道了這一研究成果．這一研究為(wèi)構建藥用(yòng)模式生物(wù)體(tǐ)系、揭示丹參主要藥理(lǐ)活性成分(fēn)丹參酮和丹參酚酸生物(wù)合成及其調控的分(fēn)子機制、促進丹參優良品種選育提供了重要的遺傳背景基礎。丹參全基因組解析項目的完成極大促進了丹參生物(wù)學(xué)研究，已支撐一批高水平研究成果相繼完成或發表，相關論文(wén)發表于《PlantPhysiology》、《ThePlantJournal》、《JournalofExperimentalBotany》、《ScientificReports》和《Planta》等國(guó)際知名(míng)期刊，彰顯了本草(cǎo)基因組的巨大影響。陳士林團隊與廣藥集團等企業形成産(chǎn)學(xué)研互動，為(wèi)丹參栽培和質(zhì)量控制提供理(lǐ)論基礎，為(wèi)創新(xīn)性藥物(wù)生産(chǎn)提供新(xīn)的手段。以上系列工(gōng)作(zuò)确立了以基因組為(wèi)突破口的藥用(yòng)模式植物(wù)研究與應用(yòng)新(xīn)思路，繼靈芝基因組之後再次引發本草(cǎo)基因組效應，創建了以藥用(yòng)模式生物(wù)為(wèi)平台的中(zhōng)藥研究新(xīn)理(lǐ)念。

該研究應用(yòng)二代和三代測序技(jì )術對紫花(huā)和白花(huā)丹參的遺傳信息進行系統研究。丹參基因組約558Mb，其中(zhōng)約56％的區(qū)域為(wèi)重複序列，導緻組裝(zhuāng)難度大；丹參雜合度較高，每千堿基基因組約含2．76個單核苷酸多(duō)态性位點。研究預測丹參含有(yǒu)三萬多(duō)個蛋白質(zhì)編碼基因，包括1600餘個轉錄因子，82個萜類合酶編碼基因和437個細胞色素P450蛋白編碼基因。進化研究顯示，丹參編碼萜類化合物(wù)、芪類化合物(wù)、二苯基庚烷類化合物(wù)、姜辣素類化合物(wù)的基因家族可(kě)能(néng)與丹參酮及丹參酚酸類化合物(wù)合成相關。研究團隊從丹參基因組中(zhōng)鑒定了四個萜類合酶/細胞色素相連的基因簇，并揭示以前研究報道的SmCPS1基因簇和SmCPS2基因簇很(hěn)可(kě)能(néng)擴張自同一個CPS/CYP76AH基因對。該文(wén)還報道了與丹參酚酸合成相關的來自9個基因家族的29個基因。高重複序列和高雜合度基因組一直是植物(wù)基因組研究的主要難題，研究團隊通過引入亞州地區(qū)第一台PacBio測序儀，率先開展長(cháng)讀長(cháng)技(jì )術在植物(wù)基因組研究的應用(yòng)。丹參基因組的成功完成，證實混合拼接技(jì )術能(néng)顯著改善拼接效果，可(kě)有(yǒu)效促進次生代謝(xiè)産(chǎn)物(wù)合成相關基因簇的鑒定，證明多(duō)種測序平台組合應用(yòng)具(jù)有(yǒu)良好應用(yòng)前景。

該文(wén)通訊作(zuò)者是陳士林和漆小(xiǎo)泉研究員。陳士林現任中(zhōng)國(guó)中(zhōng)醫(yī)科(kē)學(xué)院中(zhōng)藥研究所所長(cháng)、世界衛生組織傳統醫(yī)學(xué)合作(zuò)中(zhōng)心主任、教育部長(cháng)江學(xué)者和創新(xīn)團隊發展計劃“中(zhōng)藥資源學(xué)”負責人，首次提出本草(cǎo)基因組的學(xué)術方向并開展了大量相關研究工(gōng)作(zuò)，并在NatureComm等國(guó)際著名(míng)期刊靈芝等草(cǎo)藥基因組。漆小(xiǎo)泉為(wèi)中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院“百人計劃”入選者。

（中(zhōng)藥研究所）