科学家首次解析香榧金松酸生物合成的分子和进化机制

近日，《自然—通讯》刊发浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室吴家胜教授领衔的研究团队的最新研究成果。该研究以“香榧基因组揭密了裸子植物特有成分金松酸生物合成的起源与进化”为题，揭示了我国南方特色经济干果香榧的遗传密码及裸子植物特有功能性多不饱和脂肪酸—金松酸的生物合成的分子和进化机制。

“该成果是对现有针叶植物基因组资源的重要补充，是植物基因组学和坚果研究领域的突破性研究成果之一。”通讯作者之一吴家胜告诉《中国科学报》。

香榧是为数不多的种子可食的裸子植物，归属于红豆杉科榧属，是现存最古老的树种之一，也是我国的珍稀特产干果，其经济寿命可达千年，营养价值高，栽培效益好。香榧产业在助力乡村振兴，促进区域经济发展，推进共同富裕中发挥着重要作用。然而，由于裸子植物的基因组普遍较大、基因结构复杂、富含重复序列与超长内含子，导致香榧古树生命奥秘及香榧产量和品质形成的遗传密码一直未被破解。

吴家胜课题组瞄准未来的基因组选择育种、遗传改良和基因资源利用，利用先进的HiFi全基因组测序技术开展了香榧全基因组测序，突破了香榧19.2Gb超大基因组染色体级别的组装与高质量基因注释。

在此基础上，研究团队首次解析了香榧金松酸生物合成的分子和进化机制，解密了长期以来关于金松酸生物合成起源和进化的问题。通过整合香榧基因组、转录组和甲基化组，绘制了香榧种子发育过程的甲基化调控图谱，揭示了表观遗传调控参与裸子植物种子的发育及次生物质代谢的机理。

“该项研究成果，为加快香榧重要经济性状形成与调控、健康功能成分的挖掘与利用等研究以及香榧新品种培育奠定了基础。”吴家胜说。

该研究受到国家和浙江省自然科学基金资助。（崔雪芹 陈胜伟）