昆明植物所完成勐臘毛麝香高質(zhì)量基因組的組裝和萜類物質(zhì)合成相關(guān)基因鑒定
近年來(lái),由于熱帶傳染病登革熱的盛行,對(duì)熱帶地區(qū)群眾的生命健康造成了極大威脅。然而目前用于大面積噴灑以趨避和殺滅蚊蟲(chóng)的化工合成藥品對(duì)人體和環(huán)境均存在二次傷害的風(fēng)險(xiǎn),因此人們對(duì)能夠有效驅(qū)避埃及伊蚊的天然綠色驅(qū)蚊產(chǎn)品的需求已迫在眉睫。
勐臘毛麝香(Adenosma buchneroides Bonati),又名“跳蚤草”、“愛(ài)情草”、“毛麝香”,是車前科(Plantaginaceae)毛麝香屬(Adenosma)的芳香藥用植物。據(jù)藥典記載,跳蚤草不僅具有抗風(fēng)濕、散瘀、鎮(zhèn)痛、消腫等功效,常被用于治療胃腸道疾病和呼吸系統(tǒng)疾病。跳蚤草精油具有強(qiáng)大的驅(qū)蚊殺蟲(chóng)活性,長(zhǎng)期以來(lái)被中國(guó)西南地區(qū)的僾伲人用作驅(qū)蟲(chóng)劑,以預(yù)防登革熱、瘧疾等媒介傳播疾病。前期研究表明,跳蚤草精油中含有豐富的活性成分,主要包括γ-松油烯(γ-terpinene,40.26%)、香芹酚(carvacrol,34.98%)、對(duì)傘花烴(p-cymene,6.60%)、α-松油醇(α-terpinene,4.05%)和香芹酚甲醚(carvacrol methyl ether,3.42%),是極具開(kāi)發(fā)前景的天然無(wú)毒驅(qū)蚊產(chǎn)品的植物原料。
研究基于Illumina和PacBio HiFi測(cè)序數(shù)據(jù)以及HiC輔助組裝,首次獲得勐臘毛麝香的染色體級(jí)別的高質(zhì)量基因組。組裝完成的勐臘毛麝香基因組總大小約為442.84 Mb,scaffold N50達(dá)到27.98 Mb,其中95.55%的序列被成功錨定到14條染色體上。共注釋到236.86 Mb的重復(fù)元件,占總基因組的58.62%。通過(guò)從頭預(yù)測(cè)、轉(zhuǎn)錄本測(cè)序和同源基因比對(duì)共鑒定到24,367個(gè)蛋白編碼基因,并成功獲得其中95.79%基因的功能注釋信息。通過(guò)比較基因組分析,發(fā)現(xiàn)勐臘毛麝香與車前科金魚(yú)草屬(Antirrhinum)的金魚(yú)草(Antirrhinum majus)具有較近的親緣關(guān)系,且在兩者分化后發(fā)生各自特有的重復(fù)事件。研究人員還對(duì)勐臘毛麝香及其它10個(gè)代表物種進(jìn)行了基因家族擴(kuò)張/收縮分析與分化時(shí)間估計(jì)。進(jìn)一步對(duì)勐臘毛麝香基因組中參與萜類化合物生物合成相關(guān)基因進(jìn)行了鑒定,獲得70個(gè)萜類物質(zhì)合成基因,包含21個(gè)萜類合酶(terpene synthases,TPSs)編碼基因,共同調(diào)控勐臘毛麝香萜類物質(zhì)的生物合成。該研究為解析萜類物質(zhì)生物合成的分子機(jī)制及其演化歷程,和勐臘毛麝香的保護(hù)利用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
該研究以A chromosome-level reference genome of an aromatic medicinal plant Adenosma buchneroides為題在線發(fā)表在國(guó)際刊物Scientific Data上,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所原科研人員黃薈副研究員為論文第一作者,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所王雨華研究員為通訊作者,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所裴盛基研究員和王趁博士參與了該研究。該研究得到了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究(STEP)項(xiàng)目(2019QZKK0502)、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略生物資源計(jì)劃(KFJ-BRP-007-019)、云南省生物資源數(shù)字化開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目(202002AA100007)等經(jīng)費(fèi)支持。同時(shí),基于多年來(lái)對(duì)勐臘毛麝香的研究和開(kāi)發(fā)的積累與沉淀,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所民族植物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的“第一代跳蚤草培育及驅(qū)蚊止癢產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)”科研成果已成功實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。
版權(quán)聲明: 1.依據(jù)《服務(wù)條款》,本網(wǎng)頁(yè)發(fā)布的原創(chuàng)作品,版權(quán)歸發(fā)布者(即注冊(cè)用戶)所有;本網(wǎng)頁(yè)發(fā)布的轉(zhuǎn)載作品,由發(fā)布者按照互聯(lián)網(wǎng)精神進(jìn)行分享,遵守相關(guān)法律法規(guī),無(wú)商業(yè)獲利行為,無(wú)版權(quán)糾紛。 2.本網(wǎng)頁(yè)是第三方信息存儲(chǔ)空間,阿酷公司是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者,服務(wù)對(duì)象為注冊(cè)用戶。該項(xiàng)服務(wù)免費(fèi),阿酷公司不向注冊(cè)用戶收取任何費(fèi)用。 名稱:阿酷(北京)科技發(fā)展有限公司 聯(lián)系人:李女士,QQ468780427 網(wǎng)絡(luò)地址:www.arkoo.com 3.本網(wǎng)頁(yè)參與各方的所有行為,完全遵守《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》。如有侵權(quán)行為,請(qǐng)權(quán)利人通知阿酷公司,阿酷公司將根據(jù)本條例第二十二條規(guī)定刪除侵權(quán)作品。 |