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中国青蒿基础研究及产品开发取得系列突破

2019-12-01 12:39

新华社上海4月25日电 记者从上海交通大学获悉,长江学者、特聘教授唐克轩博士领衔的研究团队在青蒿的基础研究和产品开发方面取得一系列进展,历时5年多完成了青蒿复杂基因组的测序,并完成了多个组织部位的转录组遗传信息发掘,为青蒿乃至菊科植物的基础研究、品种选育打下了基础。

我国科学家破译青蒿 “基因密码”

研究成果在线发表在《细胞》旗下植物科学领域期刊《分子植物》上。

本报讯上海交通大学长江学者特聘教授唐克轩研究团队历时5年多,完成了青蒿复杂基因组的测序,并完成了多个组织部位的转录组遗传信息发掘,为青蒿乃至菊科植物的基础研究、品种选育打下了基础。相关研究成果近日在线发表于《分子植物》。

近年来,上海交通大学联合西南大学、国家人类基因组南方研究中心等单位发起了青蒿基因组测序研究攻关,对多年选育的高产青蒿素青蒿品种——沪蒿1号进行了全基因组测序、组装、注释及相关分析,预测鉴定出了63226个编码蛋白基因。青蒿基因组测序的完成,极大丰富和填补了相对匮乏的菊科类植物的基因组信息,不仅对菊科的物种多样性研究、菊科的遗传进化机制研究、青蒿及蒿属的代谢工程育种等研究工作具有重要意义,而且将推动植物基因组尤其是药用植物基因组研究的发展,是本草基因组学研究的一项重要突破。

据悉,上海交通大学联合西南大学、国家人类基因组南方研究中心等单位对经该研究团队多年选育的高产青蒿素青蒿品种——沪蒿1号进行了全基因组测序、组装、注释及相关分析,测序共产生450 Gb的庞大数据,测序深度达到260倍左右,共组装出了约1.74 Gb基因组总长,预测鉴定出了63226个编码蛋白基因,属于基因数量较多的物种之一。

基于青蒿全基因组及转录组数据的挖掘,研究在青蒿素生物合成转录调控、青蒿腺毛发育、青蒿素合成途径代谢产物转运等领域开展了广泛的基础研究。团队建立了能够促进青蒿素合成途径整个代谢流的上、中、下游多基因转化策略,成功培育出高产青蒿素的代谢工程改良青蒿品种。

研究发现,整个基因组中存在大量重复序列,这可能是整个菊科植物基因组普遍较大且较为复杂的原因,青蒿中还存在许多菊科特有的基因家族及基因。

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