藥用植物研究中心吳鴻教授團隊在Horticulture Research期刊上發表綜述文章

審核發布:宣傳部 曾子焉 來源單位及審核人:生命科學學院 王海洪 發布時間:2022-11-11瀏覽次數:10

  近日,Horticulture Research在線發表了我校生命科學學院藥用植物研究中心吳鴻教授團隊聯合北京大學現代農業研究院、北京協和醫科大學藥用植物研究所等單位合作完成的題為Natural Products of Medicinal Plants: Biosynthesis and Bioengineering in Post-Genomic Era 的重要綜述。該綜述總結了藥用植物天然產物研究的最新進展,概述了新興的生物科技對於相關研究和產業的驅動,並對未來藥用植物生物學領域的研究趨勢和前景進行了展望。

  該綜述重點對三類植物天然產物(酚類、萜類、生物堿)的生物合成通路研究成果進行了總結,概述了藥用植物天然產物在人類文明發展曆史中的應用,並介紹了具有抗病毒活性的植物天然產物在近年的新冠全球大流行中的重要作用。同時,該綜述提出了植物天然產物研究的重點和難點問題,即對相關生物合成通路的解析,並對前、後基因組時代對該問題的研究策略進行了總結,以多個研究實例闡述了測序技術、數據分析技術對相關研究領域的推動作用。前基因組時代主要采用的研究方法是同位素標記和正向遺傳學,這些研究主要關注鑒定編碼某部分通路的單個基因。但由於完整通路的複雜性,這些研究往往不能解析通路組件和重建合成過程。隨著後基因組時代的到來,越來越多藥用植物的基因組、轉錄組、代謝組等數據得到采集和挖掘,高通量數據分析挖掘和實驗驗證結合的研究策略成為了解析植物天然產物合成通路、調控網絡和演化規律的常規方法。此外,該綜述還介紹了最新的生物工程技術對藥用植物天然產物應用的重要變革。基因編輯技術的發展為精準育種和實現植物天然產物產業化生產提供了工具和基礎,以微生物“細胞工廠”為基礎的合成生物學技術則為植物天然產物的大量生產帶來了更綠色、高效的新選擇。

植物天然產物的生物製造工廠

  北京大學現代農業研究院的郭立研究員、陳為凱助理研究員、北京協和醫科大學藥用植物研究所的姚輝研究員為論文共同第一作者,郭立研究員和吳鴻教授為論文共同通訊作者。西安交通大學的王戌梅教授、東北林業大學的徐誌超教授、我校博士生葉鵬和張思勝參與了論文的完成。本論文研究得到了國家自然科學基金麵上項目(31970317,32070368)、廣東省重點研發計劃(2020B020221001)和陝西省自然科學基金(2020JZ-05)的資助。

文圖/生命科學學院

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