【Mol Plant封面 】 致敬青蒿素发现50周年！黄花蒿分型基因组图谱公布并发表评述文章

8月31日，国际植物学期刊《Molecular Plant》以封面文章刊登了题为“Allele- aware chromosome- level genome assembly of Artemisia annua reveals the correlation between ADS expansion and artemisinin yield（黄花蒿染色体级分型基因组揭示ADS基因扩张与青蒿素含量相关性）”的研究论文（www.cell.com/molecular-plant/current），系统报告了黄花蒿分型基因组的最新研究成果。该工作由中国中医科学院中药研究所、天津中医药大学、中国中医科学院青蒿素研究中心与成都中医药大学等多家单位共同合作完成。

青蒿素是世界卫生组织推荐治疗疟疾的联合疗法一线药物，自1972年问世以来已拯救数以亿计人类生命。黄花蒿不同品系青蒿素含量的差异及高青蒿素含量品系的选育一直是青蒿素原料研究的核心问题。本草基因组研究团队从中国南方和北方采集了代表性两种黄花蒿株系，其青蒿素含量差异达到10倍以上。研究人员完成这两株黄花蒿基因组测序，采用PacBio HiFi、Bionano光学图谱、Hi-C等多种测序技术，有效弥合了重叠群和染色体之间的尺度差异，最后成功获得4套单倍型染色体水平组装基因组。通过单倍型基因组比较发现，青蒿素生物合成途径基因普遍存在多拷贝现象，且拷贝数在不同单倍型上存在差异，串联复制是青蒿素生物合成途径基因多拷贝形成的重要方式。研究团队发现青蒿素合成关键限速酶紫穗槐二烯合酶的编码基因ADS的数量与青蒿素含量高度相关。通过从全国采集的36个野生群体中的代表株系进行重测序检验，结果表明高青蒿素含量株系拥有更多的ADS拷贝数及更高的ADS转录水平。推测ADS拷贝数提高了基因剂量，并最终获得更高的青蒿素含量。该工作从基因组水平上对半个世纪前困扰植物源青蒿素提取的黄花蒿种源问题予以阐释，为选育高品质黄花蒿品种奠定了重要基础。

此外， 今年是青蒿素发现50周年，该刊同期发表题为“50th anniversary of artemisinin: From the discovery to allele- aware genome assembly of Artemisia annua（纪念青蒿素研究50周年:从青蒿素发现到染色体基因组组装）”的评述文章。

论文综述50年来青蒿素和黄花蒿研究的代表性事件，强调传统医药对现代医学的启示性作用，指出本草基因组学在传统草药研究中的重要价值，展望未来青蒿素和黄花蒿的研究方向。

来源：遇见合成生物学

转自：“iPlants”微信公众号

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