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作物所在梅片型陰香樹基因組研究方面取得新進展
近日，作物所聯(lián)合水稻所、華南農業(yè)大學等單位在Industrial Crops and Products（中科院大類一區(qū)，IF=5.645）發(fā)表題為“Genome assembly provided new insights into the Cinnamomum burmanniievolution and D-borneol biosynthesis differences between chemotypes”的研究論文。作物所與華南農大聯(lián)合培養(yǎng)研究生李方平為論文第一作者，作物所王繼華研究員、水稻所趙均良博士為共同通訊作者。作物所梅瑜博士、華南農大聯(lián)培研究生黃詩霖等參與該研究。
天然右旋龍腦(俗稱天然冰片)是一種名貴珍稀藥材，同時也是重要的化工原料，廣泛應用于醫(yī)療、美容、香料等多個行業(yè)，具有極高的產業(yè)價值。梅片型陰香樹（簡稱梅片樹）是上世紀80年代在廣東梅州發(fā)現(xiàn)的一種富含天然冰片的陰香[Cinnamomum burmannii (Nees et T.Nees)]化學型，是提煉天然右旋龍腦的優(yōu)良原料。近年來，梅片樹在當?shù)卮笠?guī)模種植，并促進了當?shù)亟洕陌l(fā)展。
本研究運用最新的基因組學和生物信息學技術，首次組裝了梅片樹染色體級別的高質量基因組。組裝完成的梅片樹基因組大小為1.15 GB，scaffold N50達到94.90Mb，注釋獲得了41549個蛋白質編碼基因。通過比較基因組學分析，結合轉錄組、代謝組等多組學分析，闡明了陰香的在樟科植物中的進化過程；鑒定了梅片樹中參與天然冰片合成的兩條關鍵分子途徑及相關的功能基因；揭示了其中的MEP途徑可能是陰香不同化學型之間天然冰片產量差異的關鍵決定因素。
本研究首次獲得了梅片樹的高質量參考基因組圖譜，進一步豐富了樟科植物基因組信息。同時，揭示了完整的梅片樹合成天然右旋龍腦的分子途徑和調控機制，為梅片樹資源的挖掘利用、分子育種以及天然右旋龍腦的合成生物學研究提供了高質量的多組學數(shù)據和理論基礎。
梅片的基因組特征與天然冰片合成關鍵分子途徑
研究相關工作得到了廣東省農業(yè)科學院高水平科學創(chuàng)新戰(zhàn)略建設項目、廣東省農業(yè)科學院作物研究所所長基金“懸賞制”專項等的資助。
