植物基因工程学 龙脑香科，香从何来

读创/深圳商报记者 袁斯茹

在云南的热带雨林中，分布着一种高大的“望天树”，还散发出阵阵香味，这是珍稀的龙脑香科植物。近日，深圳华大生命科学研究院联合云南瑞丽植物园，首次发表了龙脑香科植物染色体水平精细基因组图谱。相关研究发表在Plant Biotechnology Journal（《植物生物技术》）杂志。

△论文上线截图

龙脑香科高可达40-50米，广泛分布于东南亚地区，在我国的云南西双版纳、海南等地也较为常见。龙脑香是一种著名香料，树木的不同部位还可用作美容品原料、板材、榨油等。

然而，由于其自身特殊的生物生态学特征导致其繁殖或发育机制缺陷，部分龙脑香科种类已成为濒危植物。比如羯布罗香和坡垒这两类代表物种，羯布罗香分泌的树脂具有芳香气味，具有良好的医药和经济价值；坡垒则是中国珍贵用材树种之一，为有名的高强度用材，经久耐用。

此次研究团队对来自瑞丽植物园取样的羯布罗香和坡垒进行测序，获得了其染色体水平的精细基因组。基于此，该研究解析了龙脑香科植物进化历史，发现其与锦葵目共享一次较早的全基因组复制，然后龙脑香科又分化出羯布罗香和坡垒。此外，团队发现了其中部分基因的扩张，可能与龙脑香科的芳香树脂形成的分子机制有关。

△羯布罗香和坡垒

此外，团队又发现了与细胞壁和木质素代谢有关的基因，它们都有助于形成更坚硬、更坚固和高密度的木材。

综上所述，本研究构建了龙脑香科的高质量染色体水平的基因组图谱，是龙脑香科首个基因组，为芳香树脂和优质木材进一步研究、辅助龙脑香科植物育种、龙脑香科植物的保护等奠定了重要基础。

深圳华大生命科学院研究院数字化地球研究所王思博博士、中国科学院大学在读博士生梁红平为论文共同第一作者，华大生命科学研究院刘欢研究员、Sunil Kumar Sahu研究员为共同通讯作者。

审读：喻方华