广西科技厅:加强从0到1原始创新,粉葛研究迈入基因组时代
  • 发布单位:经济作物研究所
  • 2022-01-26 09:33:22
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说到葛根大家一定不陌生,野葛在美国开始被用作生态治理后来泛滥成灾被列为入侵生物,泰国葛根产业及其健康功效风靡全球。最早关于葛的文献记载出现在周代,《神农本草经》载“(葛根)主消渴,身大热,呕吐,诸痹,起阴气,解诸毒”。葛根的传统功效具有解肌退热,生津止渴,透疹,升阳止泻,通经活络,解酒毒等。现代药理研究表明,葛根在改善心血管系统、抗氧化、降血糖、解热、抗炎、解酒护肝、神经保护、抗骨质疏松和雌激素样作用等方面具有较好的药理活性。

近日,由广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所严华兵研究员团队领衔,联合菲沙基因、广西中医药大学、上海大学等单位共同完成的粉葛基因组文章“Chromosomal-level genome and multi-omics dataset of Pueraria lobata var. thomsonii provide new insights into legume family and the isoflavone and puerarin biosynthesis pathways”在中科院一区TOP期刊Horticulture Research(IF=6.793)正式发表(Shang et al., 2022),该团队利用PacBio、Illumina测序以及Hi-C技术测序组装,获得了首个豆科葛属药食同源植物粉葛染色体级别的基因组,标志着粉葛研究迈入了基因组时代,开启了葛属进化、野葛驯化、粉葛品种改良之旅,从0到1加强基础研究助力广西特色优势粉葛产业高质量发展。 




为深入贯彻落实习近平总书记关于要把原始创新能力提升摆在更加突出的位置,努力实现更多“从0到1”的突破的重要讲话精神,切实解决广西基础研究缺少“从0到1”原创性成果的问题,充分发挥基础研究对科技创新的源头供给和引领作用,广西出台了《广西加强“从0到1”基础研究的实施意见》(桂科政字〔2020〕125号)。

粉葛为豆科葛属植物,为药食同源两用植物,素有“亚洲人参”、“南葛北参”的美誉,广泛种植在广西、广东、江西、湖南、湖北等地,其中广西是粉葛主要种植产区,种植面积全国第一!广西粉葛种植分布广,在梧州、桂林、贵港、南宁、崇左、来宾等地均有种植,其中梧州藤县和平镇是中国著名的“葛根之乡”,藤县葛色天香和平粉葛产业(核心)示范区被评为广西现代特色农业(核心)四星级示范区。虽然广西的粉葛产量位居全国第一,但产业发展仍然面临很多亟待解决的问题,如当前粉葛品种葛根素含量偏低、野葛资源未充分挖掘利用、高产高效栽培技术欠缺、粉葛产业价值挖掘严重不足等。针对广西特色优势粉葛产业存在的突出问题,广西农业科学院经济作物研究所严华兵研究员团队近些年与华中农业大学、菲沙基因、上海大学、广西中医药大学、广西医科大学等单位持续开展联合攻关,在全球葛根资源收集与鉴定评价、葛属资源分类、葛根基因组与分子生物学、粉葛和野葛品种选育、健康种苗生产、高产高效栽培等方面取得了一系列的成果。团队到目前为止,已广泛收集全球葛属种质资源419份,包括野葛、粉葛、葛麻姆、大花葛、泰葛、苦葛、红葛、须弥葛、食用葛等;通过开发葛SSR分子标记,构建了广西葛核心种质库;通过广泛靶向代谢组解析葛属葛种野葛、粉葛和葛麻姆等3个变种块根中影响食用品质和药用品质的代谢差异;结合表型鉴定通过叶绿体基因组研究,揭示了葛及其近缘种之间的系统发育关系;挖掘了调控葛根素合成代谢相关的结构基因和转录因子,并正在开展相关基因功能验证工作;选育出适合开发葛花茶、高葛根素粉葛、无渣粉葛、药用野葛等系列葛根新品种,并逐步建立配套种苗繁育和高效栽培技术。以上研究相关成果先后发表在Horticulture Research、Frontier in Plant Science、Molecules、植物遗传资源学报、植物生理学报等期刊,相关研究先后得到了国家自然科学基金委、广西科技厅等部门项目的资助。粉葛基因组文章的发表将进一步推动全世界葛属植物的进化与分类研究,促进我国葛根产业的科技进步,发挥基础研究源头供给作用以进一步推动广西地方特色优势粉葛产业的高质量发展。

原文链接:http://kjt.gxzf.gov.cn/dtxx_59340/kjgz/zskyysdwgz/t11206764.shtml