近期，內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校蒙古高原生物多樣性保護與可持續(xù)利用重點實驗室成員、我校生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院李永教授團隊在國際著名植物學(xué)期刊《The Plant Journal》發(fā)表研究論文“The gap-free genome assembly and multi-omics analyses illustrate the evolutionary history and the synthesis of medicinal components ofLigustrum lucidum”。
女貞（Ligustrum lucidum）是一種具有重要觀賞和藥用價值的植物，原產(chǎn)于亞洲，因其強大的適應(yīng)性和繁殖能力被廣泛引種到全球各地，但也因此成為一種著名的入侵物種。女貞的果實（女貞子）在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中被廣泛使用，具有抗氧化、降血糖、抗炎等多種藥理作用。然而，由于缺乏高質(zhì)量的基因組數(shù)據(jù)，女貞的適應(yīng)性機制和藥用成分合成的遺傳基礎(chǔ)一直未能得到充分理解。此外，木犀科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系也存在一些爭議，尤其是在核基因和質(zhì)體基因數(shù)據(jù)之間存在差異。本研究成功組裝了女貞的無間隙端粒到端粒基因組，基因組大小約為1.27 Gb，雜合率為0.97%，重復(fù)序列占比為53.54%。通過系統(tǒng)發(fā)育分析，研究人員發(fā)現(xiàn)木犀科中的素馨族（Jasmineae）比連翹族（Forsythieae）更早分化，這挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的分類觀點。此外，女貞在其進化過程中經(jīng)歷了兩輪顯著的基因家族擴張，增加了與生物和非生物脅迫抗性相關(guān)的基因數(shù)量，這可能是其廣泛適應(yīng)性的遺傳基礎(chǔ)。通過整合基因組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組數(shù)據(jù)，研究還鑒定了參與女貞果實中特有藥用成分（如特女貞苷、紅景天苷和齊墩果酸）合成的候選基因。研究不僅為女貞的適應(yīng)性和入侵機制提供了新的遺傳學(xué)解釋，還為木犀科的系統(tǒng)發(fā)育研究提供了重要的基因組學(xué)證據(jù)。此外，通過鑒定藥用成分合成的關(guān)鍵基因，本研究為女貞子的藥用開發(fā)和優(yōu)化提供了重要的理論基礎(chǔ)，具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價值。
該研究得到國家自然科學(xué)基金（32360307），中國林業(yè)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費專項資金（CAFYBB2023MB017），廣東基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（2024A1515011484），內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項目（2023MS03031），內(nèi)蒙古草原英才（3211002406），內(nèi)蒙古師范大學(xué)高層次引進人才項目等項目的資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70029
來源：科研處
初審：劉燕榮 復(fù)審：邊建平 終審：王志強
