四倍体石蚕基因组揭示近期全基因组复制事件及二萜代谢超大生物合成基因簇

2025-06-05 合成生物 等3家媒体报道 科研进展

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美国密歇根州立大学团队完成了四倍体石蚕（Teucrium chamaedrys）3 Gbp的高质量基因组组装，揭示了其近期经历全基因组复制事件，并发现74个二萜合酶基因（diTPSs）。研究通过纳米孔长读长和Illumina短读长测序技术，结合k-mer分析和染色体计数，证实了其四倍体特性。系统发育分析显示，这些二萜合酶基因在基因组中呈现集群化扩张，特别是在四个同源区域集中分布，与近缘种T. marum的11个diTPS基因簇呈现1:4的复制关系。此外，研究还发现了包含15个CYP71家族细胞色素P450的500 Kbp区域，是目前已知最大的植物生物合成基因簇之一。生化分析表明，TchaTPS1-3及TcanTPS1催化生成异柯拉瓦烯二磷酸（iso-KDP），为克罗烷型二萜代谢提供了基础。这一研究为理解薄荷科植物二萜代谢多样性形成的遗传机制提供了重要线索。（摘要由动脉网AI生成）