近日，我校生命科学学院西南喀斯特山区生物多样性保护国家林草局重点实验室乙引团队的杨正婷教授，联合华南农业大学园艺学院夏瑞教授团队和浙江大学丽水生命健康创新中心刘建祥教授团队，在生物学领域中科院一区Top期刊Plant Communications（IF=9.4）在线发表了题为“The Houttuynia cordata genome provides insights into the regulatory mechanism of flavonoid biosynthesis in Yuxingcao”的研究论文。

鱼腥草的形态和基因组特征示意图

鱼腥草（Houttuynia cordata）是蕺菜科的一种多年生草本植物，以其治疗呼吸道感染、抗炎症以及增强免疫系统的药用价值而广受推崇。然而，由于缺乏完整的基因组信息，鱼腥草的功能基因组学研究和改良工作受到了限制。在本研究中，我们成功组装了一个高质量的鱼腥草基因组，并通过基因组学、转录组学和代谢组学的方法，深入探讨了其黄酮类化合物，特别是槲皮素的生物合成途径。

研究表明，鱼腥草基因组与蕺菜（Saururus chinensis）约在3,340万年前分化，基因组大小为2.24 Gb，包含76条染色体（4n = 76），并经历了三次全基因组复制（WGD）事件。这些WGD事件在塑造鱼腥草的基因组结构以及其药用特性相关的基因家族方面发挥了关键作用。通过代谢组学和转录组学分析，我们鉴定了参与鱼腥草素（负责鱼腥味的挥发油）生物合成的β-氧化过程的关键基因。此外，利用参考基因组，我们成功识别了与黄酮类化合物生物合成，尤其是槲皮素代谢相关的基因。本研究的发现为理解鱼腥草的药用成分调控机制提供了新的见解，并为鱼腥草的功能基因组学研究及其遗传改良奠定了坚实的基础，从而促进了其在医学领域的潜在应用。

杨正婷教授和华南农业大学园艺学院的夏瑞教授以及浙江大学丽水生命健康创新中心的刘建祥教授为该论文的共同通讯作者，我校2022级研究生何发银和华南农业大学2021级研究生麦迎晓为该论文的共同第一作者。感谢宾夕法尼亚州立大学马红教授和山东省农业科学院贾凯华助理研究员为该研究的讨论提供了宝贵的建议。该研究得到了国家自然科学基金、贵州省教育厅自然科学基金、喀斯特山区生态安全工程研究中心等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101075