找到肉桂活性成分积累调控开关

本报讯　近日，广东药科大学副校长、国家中医药管理局岭南药材生产与开发重点研究室主任、国家中药材产业技术体系广州综合试验站站长杨全教授团队构建了首个近端粒到端粒（near－T2T）、染色体水平的肉桂基因组，并在此基础上找到6个可能同时调控“韧皮部增厚”和“活性成分积累”的候选转录因子，为解释肉桂特殊香气和药用成分的形成提供了遗传线索。相关论文《肉桂近端粒到端粒基因组分析揭示韧皮部发育过程中苯丙烷类途径的遗传机制》10月24日在线发表于国际期刊《工业作物和产品》（Industrial Crops & Products）。

肉桂韧皮部是肉桂药材的核心药用组织，韧皮部厚薄、挥发油含量直接影响药材质量。广东是肉桂重要产地。长期以来，肉桂缺乏高质量参考基因组，活性成分怎么积累、肉桂怎么变厚，高产优质的品种选育等工作缺乏基因水平上的数据支撑。

团队整合多平台测序技术，给肉桂绘出了一张“高清基因地图”：基因组组装到12条染色体，鉴定到21个端粒、12个着丝粒，BUSCO（评估基因组或转录组组装完整性的标准工具）基因组完整性达97.9％，注释蛋白编码基因32489个。基于“地图”，研究发现肉桂特有的、扩张的基因家族显著富集在苯丙烷、黄酮和萜类等次生代谢通路，为解释肉桂香气和药用成分形成提供了遗传线索。团队对肉桂及其变种大叶清化桂树皮、枝条和叶片开展分析，揭示肉桂醛、肉桂酸、香豆素、黄酮和萜类等活性成分的组织特异性积累规律。对不同月份采收的肉桂皮开展分析，并结合激素含量进行分析，锁定6个候选“双功能”转录因子，明确其可能同时参与“长皮”和“活性成分积累”。团队还按肉桂生长节律设置采样时间点，结合解剖、挥发油、五种苯丙烷类成分和激素测定，提出9月是兼顾产量与品质的重要采收窗口。激素动态还提示，未来或可通过精准激素管理模拟内源信号，促进韧皮部增厚和活性成分积累。

该研究为阐明“韧皮部发育－次生代谢”协同调控机制提供了系统框架。相关成果有望为肉桂分子标记辅助育种、优良品种选育、采收期优化和规范化种植提供基因靶点和理论依据。

广东药科大学中药学院副教授高弘扬、硕士研究生窦秋梅为论文共同第一作者，杨全教授为通讯作者。《工业作物和产品》于1992年创刊，是荷兰出版的国际一流学术刊物，主要刊载农林科学—农业工程相关领域研究成果与实践。 （刘小龙）