四川大学/华中农业大学合作团队发布菘蓝基因组学术资讯

来源：BioArt植物

菘蓝（Isatis indigotica）与其它十字花科植物相比较，含有丰富的吲哚类、萜类、黄酮、木脂素等化合物，其干燥的叶和根（“大青叶”和“板蓝根”）也被用作中药。由于缺少基因组数据，这些代谢产物的生物合成通路和相关的基因不清楚，限制了我们进一步理解和开发其可能的药用价值。

近日，Horticulture Research 在线发表了四川大学生命科学学院刘建全课题组与华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室李再云课题组合作发表的题为A chromosome-scale genome assembly of Isatis indigotica, an important medicinal plant used in traditional Chinese medicine 的研究论文。该研究综合利用PacBio和Hi-C技术，获得了一个总大小为293.88 Mb、scaffold N50 = 36.16 Mb的高质量染色体版本的菘蓝参考基因组，并注释了30,323个蛋白编码基因。根据先前发表的十字花科祖先核型结果，研究人员在菘蓝基因组中重构了24个基因组区块（GBs）的分布情况和对应边界，发现菘蓝基因组为典型的tPCK核型，且与目前已发表的可能具有tPCK核型的十字花科基因组的全基因组比对结果显示，菘蓝基因组具有更高的准确性和连续性，为今后十字花科植物比较基因组等研究提供了重要遗传信息。

Fig.1: Ancestral Brassicaceae genomes and the distribution of ancestral GBs along the seven pseudochromosomes of I. indigotica.

研究人员基于同源搜索和功能注释，确定了该物种主要化合物（如吲哚类、萜类、黄酮、木脂素等物质）的可能生物合成通路和相关的候选基因；进一步比较发现，这些化合物关键酶基因家族，与其它物种比较，出现了显著扩张、拥有更多的基因数量，可能导致了这些化合物在菘蓝中的大量积累和使其具有抗菌和抗病毒能力。鉴定的候选基因和基因组资源为今后的生物合成和相关药用研究提供了基础。

四川大学生命科学学院康明辉为该文第一作者，刘建全教授和李再云教授为共同通讯作者。本研究主要在国家重点研发计划和国家自然科学基金资助下完成。

刘建全课题组主要从事利用基因组等数据研究生物（重点为植物）进化、系统发育、物种形成等科学问题，目前在 Nature Genetics, Nature Communications, PNAS, Molecular Biology and Evolution, New Phytologist, Molecular Ecology 等发表了多篇研究论文，他引超过5000次。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41438-020-0240-5

来源：bioartplants BioArt植物

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247493900&idx=4&sn=3bbcbc49dd85621278bf4755c409aaa1&chksm=fd73736bca04fa7d63105664930717d5e190d100e31812e4f8aa8574f89bbcd9ad3992d64fa7#rd

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