枸杞作為傳統(tǒng)的藥食同源植物，含有豐富的果膠多糖。枸杞果膠多糖（LBPPs）是重要的生物活性成分，具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗衰老等功效。盡管枸杞在健康領(lǐng)域應(yīng)用較多，但對(duì)枸杞的遺傳圖譜、枸杞活性成份LBPPs的合成過程和調(diào)控機(jī)制知之甚少。這在很大程度上制約了枸杞的分子育種發(fā)展與推廣。

近日，中國(guó)科學(xué)院院士、生物物理研究所研究員陳潤(rùn)生研究組與研究員陳暢研究組，在《基因組蛋白質(zhì)組與生物信息學(xué)報(bào)》（Genomics,?Proteomics & Bioinformatics）上發(fā)表了題為Enzymes Repertoires and Genomic Insights into Lycium Barbarum Pectin Polysaccharides Biosynthesis的研究論文。該研究解析了枸杞基因組圖譜及活性成分，揭示了LBPPs的完整生物合成途徑，并鑒定了關(guān)鍵合成酶及糖代謝調(diào)控相關(guān)的RNA。

該研究基于三代測(cè)序技術(shù)、光學(xué)圖譜技術(shù)、自研高效三維基因組捕獲技術(shù)等方法，對(duì)枸杞進(jìn)行de novo的基因組組裝，突破枸杞基因組高雜合、高重復(fù)的瓶頸，獲得枸杞高精度基因組圖譜。在此基礎(chǔ)上，研究解析了多糖活性酶基因庫(kù)CAZymes在LBPPs合成中的核心作用，尤其是在枸杞果膠多糖骨架延伸、側(cè)鏈合成和鏈修飾等方面的累積擴(kuò)張。進(jìn)一步，研究鑒定了一個(gè)關(guān)鍵鼠李糖糖基轉(zhuǎn)移酶基因RRT3020。研究顯示，RRT3020能夠顯著促進(jìn)枸杞果膠多糖生成。同時(shí)，該研究解析了與枸杞果膠多糖代謝相關(guān)的長(zhǎng)鏈非編碼RNA，為剖析基因調(diào)控提供了新視角。該研究在枸杞中建立了全面的果膠多糖合成模型，揭示了從糖轉(zhuǎn)運(yùn)到多糖修飾的整個(gè)合成過程。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。

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