近期，內蒙古自治區(qū)高等學校蒙古高原生物多樣性保護與可持續(xù)利用重點實驗室成員、我校生命科學與技術學院李永教授團隊在國際著名植物學期刊《The Plant Journal》發(fā)表研究論文“The gap-free genome assembly and multi-omics analyses illustrate the evolutionary history and the synthesis of medicinal components ofLigustrum lucidum”。

女貞（Ligustrum lucidum）是一種具有重要觀賞和藥用價值的植物，原產于亞洲，因其強大的適應性和繁殖能力被廣泛引種到全球各地，但也因此成為一種著名的入侵物種。女貞的果實（女貞子）在傳統(tǒng)醫(yī)學中被廣泛使用，具有抗氧化、降血糖、抗炎等多種藥理作用。然而，由于缺乏高質量的基因組數(shù)據(jù)，女貞的適應性機制和藥用成分合成的遺傳基礎一直未能得到充分理解。此外，木犀科的系統(tǒng)發(fā)育關系也存在一些爭議，尤其是在核基因和質體基因數(shù)據(jù)之間存在差異。本研究成功組裝了女貞的無間隙端粒到端粒基因組，基因組大小約為1.27 Gb，雜合率為0.97%，重復序列占比為53.54%。通過系統(tǒng)發(fā)育分析，研究人員發(fā)現(xiàn)木犀科中的素馨族（Jasmineae）比連翹族（Forsythieae）更早分化，這挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的分類觀點。此外，女貞在其進化過程中經歷了兩輪顯著的基因家族擴張，增加了與生物和非生物脅迫抗性相關的基因數(shù)量，這可能是其廣泛適應性的遺傳基礎。通過整合基因組、轉錄組和代謝組數(shù)據(jù)，研究還鑒定了參與女貞果實中特有藥用成分（如特女貞苷、紅景天苷和齊墩果酸）合成的候選基因。研究不僅為女貞的適應性和入侵機制提供了新的遺傳學解釋，還為木犀科的系統(tǒng)發(fā)育研究提供了重要的基因組學證據(jù)。此外，通過鑒定藥用成分合成的關鍵基因，本研究為女貞子的藥用開發(fā)和優(yōu)化提供了重要的理論基礎，具有重要的科學和應用價值。

該研究得到國家自然科學基金（32360307），中國林業(yè)科學研究院基本科研業(yè)務費專項資金（CAFYBB2023MB017），廣東基礎和應用基礎研究基金（2024A1515011484），內蒙古自然科學基金項目（2023MS03031），內蒙古草原英才（3211002406），內蒙古師范大學高層次引進人才項目等項目的資助。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70029

來源：科研處

初審：劉燕榮  復審：邊建平  終審：王志強