云南丽江森林生物多样性国家野外科学观测研究站
Lijiang Forest Biodiversity National Observation and Research Station
科研动态
高山药用草本植物岩白菜基因组在Scientific Data发表
作者:  更新时间: 2025-01-23

  近日,丽江站与南昌大学生命科学学院教师谭少林等国内外多家单位联合,利用Illumina、PacBio HiFi及HiC等测序技术首次获得了高山植物岩白菜染色体级别的基因组图谱。研究以“A chromosome-level genome assembly of the alpine medicinal plant Bergenia purpurascens (Saxifragaceae)”为题发表在学术期刊Scientific Data上。


  近年来,高山植物如何适应高海拔的极端环境条件受到了广泛的关注,然而高质量基因组数据的缺乏限制了高山植物的环境适应性研究。岩白菜(Bergenia purpurascens (Hook. f. & Thomson) Engl.)是虎耳草科岩白菜属的多年生草本植物,主要分布于横断山和喜马拉雅地区的高海拔山地,是典型的高山亚高山植物(图1)。岩白菜是一种传统的中药材,含有岩白菜素等有效成分,可用于治疗消化道和呼吸道疾病,具有重要的药用和经济价值。然而,由于人类对岩白菜资源的长期过度利用、生境的破坏以及气候变化的影响,该物种的自然种群受到了极大的威胁。

  南昌大学生命科学学院教师谭少林等联合国内外多家单位,利用Illumina、PacBio HiFi及HiC等测序技术首次获得了岩白菜染色体级别的基因组图谱。研究发现其基因组大小约为650.70 Mb,其中93.43%的序列被锚定到17条染色体上(图1)。共注释到314.64Mb的重复序列,约占基因组的48.35%。通过从头预测、转录组测序和同源基因比对共鉴定到45,841个蛋白编码基因,并成功获得其中91.05%基因的功能注释信息。高质量的岩白菜基因组将为岩白菜等高山植物的环境适应机制、岩白菜素等次生代谢物的生物合成以及岩白菜的保护基因组学研究奠定坚实的基础。


图1. 岩白菜(B. purpurascens)基因组组装。(a)岩白菜植株及其生境。(b)组装染色体的 Hi-C 相互作用热图。(c)组装基因组的分布特征,按从外到内的顺序:染色体示意图(a),转座元件(TE)密度(b),基因密度(c),以及 GC 含量(d)。

  南昌大学生命科学学院在读博士研究生刘雪蝶为该研究的第一作者,谭少林副教授为通讯作者。中国科学院昆明植物研究所高连明研究员和罗亚皇副研究员、丽江站明升平工程师、南昌大学杨柏云教授,以及英国爱丁堡大学Alex D. Twyford博士、爱丁堡植物园Peter M. Hollingsworth教授为本研究做出了贡献。本研究得到了国家自然科学基金青年项目(31901078)和云南省重点基础研究计划项目(202101BC070003)的资助。

  原文链接:https://doi.org/10.1038/s41597-025-04473-3


版权所有:云南丽江森林生态系统野外科学观测研究站 【滇ICP备05000394号】
Email: liuweiwei@mail.kib.ac.cn TEL:0871-65223223 技术支持:中国科学院昆明植物研究所科技信息中心