人参全基因组测序揭开药用奇迹的根源
一项具有里程碑意义的研究成功破译了完整的人参基因组，揭示了控制皂苷生物合成的遗传机制。这张详细的基因图谱阐明了人参(一种传统药物)的进化和代谢途径。这一关键发现有望推动育种计划并增强植物的药用价值，为治疗应用开辟新的可能性。
由于人参具有异源四倍体的特性，其复杂的遗传结构突显了人参在传统医学中的作用。该研究深入探讨了这种复杂性，揭示了控制皂苷生物合成(人参中的主要活性化合物)的亚基因组的关键进化见解。这需要更深入的基因研究才能充分利用人参的药用潜力。
这项研究由南京农业大学牵头，(DOI：10.1093/hr/uhae107)发表在 2024 年 4 月的《园艺研究》上。它精心构建了一个完整的 3.45 Gb 人参基因组，识别出 77,266 个蛋白质编码基因，并重点研究了人参皂苷的途径和生物合成——这对植物的药用特性至关重要。这项工作大大增强了我们对人参生物复杂性及其治疗潜力的理解。
这项研究的研究人员已经绘制了人参基因组的复杂图谱，确定了其亚基因组中不对称基因丢失和基因表达偏差，并将其追溯到大约 607 万年前。分析强调了与皂苷生物合成相关的广泛基因家族扩张，并强调了特定基因重复在增强这些途径方面的重要性。与相关物种的比较基因组分析进一步深入了解了人参为优化其药用价值而采用的进化策略。这项研究不仅加深了我们对人参基因组的理解，而且为未来的遗传研究和增强育种计划的开发建立了重要的资源。
该研究的首席研究员 Wei Li 博士表示：“人参基因组的完整组装是植物学研究的一项重大成就。它不仅拓宽了我们对药用植物遗传复杂性的理解，还介绍了培育具有卓越健康特性的人参品种的精妙方法。”
人参基因组的全面解码为旨在提高其药效的精确育种技术奠定了基础。这项研究不仅对提高人参种植率有直接的应用，而且可以作为研究其他药用植物的模型，有可能彻底改变药理学和利用天然产物的作物改良策略。
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