2021年4月30日，湖南農業(yè)大學和中國農業(yè)科學院農業(yè)基因組研究所等單位共同在預印平臺bioRxiv在線發(fā)表題為“The Taxus genome providesinsights into paclitaxel biosynthesis”的研究論文。

紫杉醇是世界知名的抗癌藥物，被廣泛應用于多種癌癥的臨床治療。其生產原料主要來源于植物中的“大熊貓”——紅豆杉。紅豆杉在我國被定為一級珍稀瀕危保護植物，還被全世界42個有紅豆杉的國家稱為“國寶”。

中國農科院基因組所研究團隊通過對南方紅豆杉(Taxuschinensis var. mairei)單倍型胚乳材料全基因組測序，成功組裝了染色體級別的高質量參考基因組。南方紅豆杉基因組大小為10.23 Gb，Contig N50為2.44 Mb，其中9.86 Gb的組裝數(shù)據被掛載到了紅豆杉基因組的12條染色體上。研究顯示該紅豆杉基因組經歷了一次古代的全基因復制事件，并且其基因組中的重復序列經歷了長期而連續(xù)的插入過程。在漫長的進化過程中，紅豆杉不僅形成了獨特的Gypsy和Copia轉座子家族，而且進化出獨有的紫杉醇生物合成相關基因家族。該研究系統(tǒng)分析了紫杉醇合成相關基因的基因組定位與協(xié)同表達調控，繪制了多個相關基因家族的基因組位置圖譜，特別揭示了細胞色素P450家族的基因組分布和調控規(guī)律。研究首次發(fā)現(xiàn)了紫杉醇合成基因在紅豆杉9號染色體上的聚集分布現(xiàn)象，并在其中鑒定了首個紫杉醇生物合成基因簇，由六個基因串聯(lián)組成，主要負責催化紫杉醇生物合成的前兩步。

關鍵詞： 紫杉醇