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　　中國科學院上海辰山植物科學研究中心藥用植物與健康組成功完成了唇形科植物黃芩全基因組測序，并分析了黃芩中活性成分的進化機制，進而完整闡明了抗癌活性物質(zhì)漢黃芩素的合成機制。
　　這項研究為通過合成生物學獲取漢黃芩素提供了基礎(chǔ)，也為其他唇形科植物的遺傳分析提供了參考。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《分子植物》。
　　黃芩葉片中含有野黃芩素、野黃芩苷，根中則含有黃芩素、漢黃芩素等活性物質(zhì)?，F(xiàn)代科學研究表明這些黃酮類成分具有抗菌、抗病毒、抗氧化、保肝和神經(jīng)保護的特性，它們還能夠抑制并殺死腫瘤細胞，且對正常動物細胞沒有副作用。盡管黃芩具有很好的經(jīng)濟效益，需求在不斷增加，但由于其基因組信息的缺乏，黃芩栽培育種及遺傳改良受到限制。
　　論文共同第一作者、中科院上海辰山植物科學研究中心副研究員趙清告訴《中國科學報》，通過全基因組測序，研究團隊明確了黃芩素及漢黃芩素在黃芩中的產(chǎn)生及進化機制，也完全闡明了漢黃芩素的合成路徑。
　　一般來說，唇形科植物重復序列較高且由于黃芩自身自交不親和性會帶來基因組的高復雜性。因此，研究人員采用了三代PacBio測序技術(shù)，結(jié)合Illumina數(shù)據(jù)糾錯，再用10 X genomics技術(shù)延伸片段長度，最后用Hi-C技術(shù)將98.04%基因組序列掛載到黃芩的9條染色體上。
　　論文共同第一作者、中科院上海辰山植物科學研究中心副研究員楊俊介紹，在此測序策略基礎(chǔ)上，研究人員得到了高質(zhì)量的黃芩基因組，測得序列占預估基因組的94.73%。并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合研究團隊的分子生物學及代謝生物學實驗分析，最終完全解析了黃芩中特有的抗癌物質(zhì)漢黃芩素的進化及合成機制。
　　論文通訊作者、英國皇家科學院院士Cathie Martin表示：“黃芩的參考基因組將有助于為唇形科家族的其他成員基因組的序列組裝和改進，為在藥用植物中解析出有價值化合物的合成途徑提供重要基礎(chǔ)?！?br/>　　“這項工作為合成生物學異源合成漢黃芩素提供了基礎(chǔ)?！壁w清表示，在不久的將來，可以通過微生物細胞表達這些合成酶，繼而用合成生物學的技術(shù)生產(chǎn)這些活性物質(zhì)。同時，這項工作也為育種學家選育優(yōu)良品種的黃芩提供了理論基礎(chǔ)。
　?。ㄔd于《中國科學報》 2019-04-19 第1版 要聞)