近日，贵州大学青年教师熊彪研究团队在Cell Press旗下交叉学科期刊iScience(IF=6.107,Q1)在线发表了题为“Genome of Lindera glauca provides insights into the evolution of biosynthesis genes for aromatic compounds”的研究论文。该研究首次获得并公开发布了染色体级别的山胡椒参考基因组序列，并揭示了山胡椒D-吉玛烯和罗勒烯合成相关的代谢通路。AG代理基因参与该项目的测序及部分分析工作。

山胡椒（Lindera glauca Blume）是樟科山胡椒属的一种落叶灌木或小乔木，雌雄异株或杂株。除海南省外，广泛分布于我国淮河流域及南方各省区，日本、越南北部、朝鲜半岛。该物种是一种多用途树种，叶、果皮可提芳香油，果实富含精油与脂肪酸，所含精油可作化妆品或香精的调配原料，某些药用成分可用于临床医学；种子富含油脂，被列为燃料油植物资源分布的第Ⅱ等级，且已开发出生物质柴油。

虽然我国山胡椒树资源丰富，但其育种等工作仍处于传统的种质资源收集与选育阶段。山胡椒中主要芳香代谢产物合成及该途径中关键酶基因尚未破解，其特色天然产物的精细鉴定及其相关基因仍未鉴定，这些严重制约了该树种综合资源开发及分子育种进程。此外，山胡椒是雌雄异株植物，但自然群体遗传多样性水平很低且存在大量孤雌生殖现象。而从生态和物种繁衍的角度来看，长期缺少有性繁殖会导致物种适应性与进化减弱，也会给种群遗传改良和育种工作带来巨大困难。因此，一个高质量的参考基因组序列对于后续的各项工作展开是有必要的。

该研究利用Nanopore，Illumina HiSeq和Hi-C技术开展了山胡椒雌株的全基因组序列测定，组装得到基因组大小为2,092.2 Mb（Scaffold N50为186.5 Mb），组装完整率为94.1%，共注释得到65,145个基因。

进化分析显示，山胡椒历史总共经历了三次WGD事件，与近缘属的山苍子（Litsea cubeba）之间的物种分化大约发生在14.90~23.18 Mya之间。其中与萜烯合酶生物合成相关的基因家族发生显著扩张，可能对于山胡椒的生态适应性和生物适应性有重要作用。

进一步联合基因组、转录组和代谢组数据进行研究，发现山胡椒果实和叶片香气中的主要单一萜烯烃类化合物罗勒烯与D-吉玛烯合成代谢过程中相关关键酶基因的变化规律，绘制了其合成通路代谢图。

以上研究由贵州大学熊彪团队联合北京林业大学、武汉AG代理科技有限公司、贵州省测试研究院等多家单位协作完成。贵州大学熊彪副教授为第一作者；北京林业大学张志翔教授和董树斌副教授为本文共同通讯作者；研究工作得到了美国佐治亚大学Andrew H Paterson教授和鸡公山国家自然保护区管理局哈登龙高级工程师的帮助。该项工作得到国家自然科学基金、贵州省科技支撑项目、贵州大学培育项目与人才培养项目的经费资助。

文章链接/参考文献： 

//www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(22)01033-1

DOI://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104761