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全基因组解析推动中药灵芝成为首个药用模式真菌
《自然》 子刊 《Nature Communications》近期发表了中国医学科学院药用植物研究所陈士林课题组与美国、法国等合作单位关于基因组解析推动灵芝成为药用模式真菌的论文，并以特别图片(Featured Image)形式进行了推介，随后《今日美国》(US TODAY)以“揭秘中国‘仙草’基因组”为题报道了该研究成果。该研究得到了国家自然科学基金委员会重点项目(项目编号：81130069)等项目的支持。
该课题组应用光学图谱和新一代测序技术，自主完成染色体水平灵芝基因组精细图谱，研究显示，灵芝基因组大小约43.3Mb，由13条染色体组成，编码16,113个预测基因，其中包括多种细胞色素P450、转运蛋白和调控因子等与次生代谢产物合成、运输和调控相关基因，是研究真菌次生代谢的理想模式物种。该研究由中国医学科学院药用植物研究所牵头组织联合美国田纳西大学健康科学中心、美国威斯康星大学麦迪逊分校、法国埃克斯-马赛大学、中国中医科学院、美国国家综合进化研究中心等机构的学者组建国际化研究团队，对灵芝基因组图谱进行全面解析，深入探讨灵芝药用活性物质的合成途径及其调控机制，提出将灵芝作为中药有效成分生物合成研究的药用模式物种。
生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，这种被选定的生物物种被称为模式生物。灵芝具有模式生物的鲜明特征：易于在实验室内培养和繁殖、世代短、子代多、遗传背景清晰、容易进行实验操作、对人体和环境无害。随着生物学研究进入基因组时代，模式生物学研究策略受到更广泛的关注，某些物种基因组的测序完成通常也会推动该物种向模式生物发展。与酵母等低等真菌相比，灵芝具有更复杂的有性生殖世代和更明显的形态建成与分化;与高等药用植物相比，灵芝具有更小的基因组和更短的世代周期。此外，灵芝遗传转化体系成熟，化学成分清晰，使其成为研究中药活性成分合成与调控的理想模式物种。灵芝基因组精细图的完成将加强灵芝在次生代谢产物合成与调控、次生代谢与发育相关性等研究领域的模式作用，推动中药有效成分生物合成研究走向快速发展之路。全基因组解析推动灵芝成为中药活性成分生物合成研究的首个药用模式真菌,灵芝模式物种的确立将促进我国中药学研究与现代生物学研究的结合，中药研究正逐步走向生命科学的前沿。
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项目成果
