PJ|细刺枸骨基因组及三萜代谢途径解析

学术   2024-10-06 10:57   北京  

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内容来源于Plant Journal


近日,四川大学胡泉军研究团队在《Plant Journal》杂志上发表了一篇重要论文,首次对冬青科药用植物细刺枸骨 Ilex hylonoma 进行了染色体级别的基因组测序,并结合转录组和代谢组数据,深入解析了其药用成分——三萜皂苷的生物合成机制。Ilex hylonoma 属于冬青属,其叶片在多种中国民族医药中被用作治疗跌打损伤、创伤和风湿病的药物。该研究团队利用 PacBio 测序和 Hi-C 技术,成功构建了 Ilex hylonoma 的高质量参考基因组,包含 20 条锚定的染色体,大小为 806.51 Mb,N50 序列大小为 2.13 Mb,支架大小为 33.68 Mb。与另外两个具有染色体水平基因组的近缘种进行比较基因组分析表明,端对端染色体融合事件可能导致该属中染色体数目从 n = 20 减少到 n = 19。研究人员还通过整合转录组和代谢组数据,识别了不同组织中关键基因的表达模式和代谢物谱,并确定了参与三萜皂苷生物合成的候选基因,例如 CYP450s 和 UGTs。异源表达研究表明,ihyl08363 和 ihyl04303 等特定基因分别负责将 β-香树脂醇转化为齐墩果酸,以及将齐墩果酸进一步羟基化为maslinic acid(梅斯林酸)。此外,该研究还揭示了冬青属植物染色体数目进化的路径,并发现特定基因家族的扩增驱动了皂苷合成多样性。该研究成果为深入理解冬青属植物的分子机制提供了重要见解,并为其在中药领域的应用提供了新的理论基础。

文章链接doi: 10.1111/tpj.17046



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