我院张党权教授团队在《Plant Biotechnology Journal》(IF=13.8)发表迷迭香基因组与环境适应性分子机理研究成果

      近日，我校皇冠信用盘出租张党权教授团队在植物科学领域国际著名期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表了题为《High-quality chromosome-level genome assembly and multi-omics analysis of rosemary (Salvia rosmarinus) reveals new insights into the environmental and genome adaptation》的研究性论文。该论文构建了迷迭香高抗性新品系的高质量基因组，并对其富含高活性抗氧化物质的分子基础及应对不良环境的分子机制进行了研究，为迷迭香抗性和品质的双重提升提供了新的思路。       具有“海洋之露”之称的迷迭香为常绿芳香灌木，具有耐受干旱、高温、盐碱的多抗性特性，其叶片中的抗氧化物质（如鼠尾草酸/酚、迷迭香酸等）活性极强，含量高达2.5%-4.5%，广泛用于制备天然抗氧化剂和功能性精油，在食品、化妆品、生物医药等方面具有重要的经济价值。该论文以培育的多抗性新品系Albus-2为材料，构建了迷迭香高质量染色体水平基因组（1.17 Gb），并将97.96%的序列锚定到12条染色体上，注释后获得46121个蛋白质编码基因和1265个非编码RNA基因，基因组完整性为96.22%；在1918个发生扩张的基因家族中，35个基因家族参与了抗氧化物质的生物合成，这些扩张的基因家族增强了迷迭香对不利环境的适应能力；进一步通过转录组学和代谢组学联合分析，解析了与环境适应相关的迷迭香抗氧化物质的组织特异性分布规律；通过干旱、高温、盐害等不利环境胁迫实验，揭示鼠尾草酸、迷迭香酸和黄酮类化合物通过调节活性氧（ROS）稳态在应对非生物胁迫中的响应机制，即通过光合作用、物质和能量代谢、蛋白质和离子平衡的协同作用维持细胞的稳定性，提高了迷迭香抵抗恶劣环境的能力。以上研究结果在迷迭香的适应性进化和抗氧化成分抵抗恶劣环境的机理方面提出了新的见解，为调控抗氧化成分含量、培育多抗性良种的精准育种提供了新思路。