昆明植物所完成勐臘毛麝香高質量基因組的組裝和萜類物質合成相關基因鑒定

近年來，熱帶傳染病登革熱盛行，對熱帶地區群眾的生命健康造成威脅。然而，目前用于大面積噴灑以趨避和殺滅蚊蟲的化工合成藥品對人體和環境均存在二次傷害的風險，因而亟需發展能夠有效驅避埃及伊蚊的天然綠色驅蚊產品。

勐臘毛麝香（Adenosma buchneroides?Bonati），又名“跳蚤草”“愛情草”“毛麝香”，是車前科 （Plantaginaceae）毛麝香屬（Adenosma） 的芳香藥用植物。藥典記載，跳蚤草具有抗風濕、散瘀、鎮痛、消腫等功效，被用于治療胃腸道疾病和呼吸系統疾病。跳蚤草精油具有驅蚊殺蟲活性，被中國西南地區僾伲人用作驅蟲劑，以預防登革熱、瘧疾等媒介傳播疾病。前期研究表明，跳蚤草精油中含有豐富的活性成分，【包括γ-松油烯（γ-terpinene，40.26%）、香芹酚（carvacrol，34.98%）、對傘花烴（p-cymene，6.60%）、α-松油醇（α-terpinene，4.05%）和香芹酚甲醚（carvacrol methyl ether，3.42%）】，是頗具開發前景的天然無毒驅蚊產品的植物原料。

該研究基于Illumina和PacBio HiFi測序數據以及HiC輔助組裝，首次獲得勐臘毛麝香的染色體級別的高質量基因組。組裝完成的勐臘毛麝香基因組總體大小約為442.84 Mb，scaffold N50達到27.98 Mb，且95.55%的序列被錨定到14條染色體上。該工作注釋到236.86 Mb的重復元件，占總基因組的58.62%。該研究通過從頭預測、轉錄本測序和同源基因比對鑒定到24,367個蛋白編碼基因，并獲得其中95.79%基因的功能注釋信息。通過比較基因組分析，研究發現勐臘毛麝香與車前科金魚草屬（Antirrhinum）的金魚草（Antirrhinum majus）具有較近的親緣關系，且在兩者分化后發生各自特有的重復事件。研究還對勐臘毛麝香及其他10個代表物種進行了基因家族擴張/收縮分析與分化時間估計。進一步，該工作對勐臘毛麝香基因組中參與萜類化合物生物合成相關基因進行鑒定，獲得了70個萜類物質合成基因【包含21個萜類合酶（terpene synthases，TPSs）編碼基因，共同調控勐臘毛麝香萜類物質的生物合成】。該研究為解析萜類物質生物合成的分子機制及其演化歷程以及勐臘毛麝香的保護利用奠定了基礎。 ?????

相關研究成果以A chromosome-level reference genome of an aromatic medicinal plant Adenosma buchneroides為題，在線發表在Scientific Data上。研究得到第二次青藏高原綜合科學考察研究、中國科學院戰略生物資源計劃、云南省生物資源數字化開發應用項目等的支持。

基于多年來關于勐臘毛麝香的研究開發的積累，昆明植物所民族植物學研究團隊的“第一代跳蚤草培育及驅蚊止癢產品關鍵技術”已實現轉化。