中国科学家破解首个罂粟科植物基因组并揭示药用博落回植物中异喹啉类生物碱的合成代谢途径
BioArt 2017-07-09

BioArt按:博落回属于罂粟科植物,最早记载于唐朝陈藏器所著《本草拾遗》中,其“治恶疮,瘿根,赘瘤,肉,白癜风,蛊毒,溪毒”显示具有抗菌、杀虫、消炎活性,近年来因博落回提取物作为替代饲用抗生素产品开发而进入人们视野,引起国内外的研究热潮,目前Sangrovit®和“美佑壮”博落回提取物产品已畅销45个国家。随着欧洲、美国已将抗生素作为促生长剂退出市场,“中国2020遏制耐药性计划”也启动了退出方案。如何寻找成本低、效果好的替代品成为行业迫切的需求,博落回作为后抗生素时代的新饲用抗生素替代产品而广受国内外的推崇。随着新一代高通量测序技术的兴起,许多重要的动植物已进行了基因组测序,从而推动其基础研究和产业发展。湖南农业大学曾建国教授带领的研究团队于2010年首次在国际上启动了首个罂粟科植物-博落回全基因组计划,该团队经过6年的努力与国内外诸多单位联合攻关,率先破译了博落回基因组,该成果以“The genome of the medicinal plant Macleaya cordata provides new insights into benzylisoquinoline alkaloids metabolism”(全基因组视野下揭示博落回中异喹啉生物碱合成代谢)为题于7月5日以长篇幅研究论文(Research Article)的形式在Molecular Plant杂志上在线发表。博落回基因组图谱的成功绘制揭示了博落回苄基异喹啉类生物碱的生物合成途径基因的确证,必将加快旨在提高博落回高产、优质、广适应性新品种的选育与培育和血根碱的生物制造带来可能,将会带动其分子育种在内的基础研究,为低成本的获得原料的国家饲用替抗战略提供新选择。鉴于该成果的重要意义,邓兴旺教授、陈万生教授和漆小泉研究员对这项研究分别给予了很高的评价。

详见原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/gXjzeKd0G2oKn23TGhmtiw

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专家简介
曾建国
湖南农业大学中兽药湖南省重点实验室主任
曾建国教授一直从事中药资源研究及综合利用开发,是我国植物提取物行业的倡导者,提出“二个标准三个规程”的标准化提取物”产业理念和“基于鲜药材产地初加工技术”。作为湖南农大中兽药学位点领衔人,主要从事中兽药创制与饲用植物提取物产品研究。以“博落回”为研究对象,构建了首个罂粟科植物全基因组精细图(博落回),从资源生态与形态、遗传改良与创质创新、栽培技术、代谢工程与合成生物学、组分提取工艺与活性评价的贯串研究,实现了博落回(根果叶)“不同部位、不同组分、不同用途”多维度的综合利用。构建了全球首个鸡肠道微生物参考基因集,也是首个包含各肠段(十二指肠,空肠、回肠、盲肠和结直肠)的动物肠道微生物参考基因集,并深入分析不同肠段、不同饲养方法、不同日龄对肠道微生物群落与功能的影响,并系统比较了饲用抗生素金霉素和血根碱对肠道微生物菌群的调节作用,将成为今后肠道微生物研究的重要参考资料。创新提出了“整肠、抗炎、促生长”的饲用抗生素替代技术,力求打造行业无抗饲料的核心配方,为天然来源饲用替抗产品的开发奠定研究基础。开发了多个植物提取物及保健食品和饲料添加剂、创制了2个国家二类中兽药新药均广泛应用于医疗健康和动物养殖等领域,并获湖南省科技进步一等奖。作为中兽药十三五国家重点研发计划项目牵头人,先后还主持或参与国家和省部级20多个课题研究,在Microbiome、Molecular Plant、Nature Plants等国内外期刊发表100多篇学术论文,获得省科技进步一等奖2项,中国专利奖1项,取得30多个发明专利。是中药资源与利用开发“产学研”的杰出代表。
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