河南中醫(yī)藥大學(xué)2024年度代表性學(xué)術(shù)進(jìn)展專題報(bào)道

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本網(wǎng)訊（文/圖 孫孝亞 王潘）本草基因組學(xué)為道地藥材研究、基因組輔助育種、中藥合成生物學(xué)等提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。2010年，陳士林院士提出本草基因組計(jì)劃，針對(duì)具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和典型次生代謝途徑的藥用植物進(jìn)行了全基因組測(cè)序和后基因組學(xué)研究。我校陳隨清教授領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)，從傳統(tǒng)的河南道地藥材冬凌草規(guī)范化種植研究，逐步聚焦到冬凌草分子生物學(xué)研究，通過(guò)多組學(xué)技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，系統(tǒng)解析冬凌草遺傳密碼，系統(tǒng)挖掘關(guān)鍵酶基因元件，實(shí)現(xiàn)了冬凌草從傳統(tǒng)育種向分子輔助育種跨越，助力冬凌草甲素生物合成生產(chǎn)，相關(guān)成果入選“河南中醫(yī)藥大學(xué)2024年度代表性學(xué)術(shù)進(jìn)展”。

團(tuán)隊(duì)先后解析了不同生態(tài)類型冬凌草的葉綠體基因組，為冬凌草種內(nèi)變型提供了依據(jù)；首次揭秘了冬凌草中的miRNAs及其介導(dǎo)冬凌草道地性形成機(jī)理，并挖掘調(diào)控冬凌草甲素生物合成的“miRNA-靶基因”對(duì)，完善了冬凌草甲素生物合成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；在端粒到端粒（T2T）水平上解析了冬凌草全基因組，繪制了其圖譜，并比較了兩個(gè)冬凌草基因組的差異，解析了二萜類物質(zhì)合成途徑中獨(dú)特基因及其合成基因中的結(jié)構(gòu)性變異。此外，克隆并驗(yàn)證了冬凌草甲素生物合成通路基因30余條，獲得一批新的具有功能的二萜關(guān)鍵酶基因元件，為冬凌草二萜類化合物的合成生物學(xué)生產(chǎn)研究奠定基礎(chǔ)。研究論文2024年發(fā)表于International Journal of Biological Macromolecules、GigaScience等國(guó)際高水平期刊上，展現(xiàn)了我校在河南道地藥材研究的突破性進(jìn)展。此外，團(tuán)隊(duì)累計(jì)發(fā)表冬凌草論文60余篇，發(fā)布冬凌草的中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)；出版《冬凌草生產(chǎn)加工適宜技術(shù)》專著1部，培養(yǎng)研究生10余名。

陳隨清教授表示，冬凌草作為我省特色道地藥材，其活性成分冬凌草甲素具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。冬凌草基因組的破譯，實(shí)現(xiàn)了冬凌草從傳統(tǒng)育種向基因組育種的跨越，可為冬凌草的精準(zhǔn)育種以及通過(guò)分子設(shè)計(jì)定向創(chuàng)制高產(chǎn)活性成分、高抗逆性冬凌草新種質(zhì)提供理論支撐。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)深挖冬凌草甲素等重要活性成分關(guān)鍵酶基因，全力攻克技術(shù)難關(guān)，致力于借助合成生物學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)冬凌草甲素“不種而獲”的生產(chǎn)目標(biāo)。

（編輯 吳晉一；審核 賈姝）