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近年來，由于熱帶傳染病登革熱的盛行，對熱帶地區(qū)群眾的生命健康造成了極大威脅。然而目前用于大面積噴灑以趨避和殺滅蚊蟲的化工合成藥品對人體和環(huán)境均存在二次傷害的風(fēng)險(xiǎn)，因此人們對能夠有效驅(qū)避埃及伊蚊的天然綠色驅(qū)蚊產(chǎn)品的需求已迫在眉睫。

勐臘毛麝香(Adenosma buchneroides Bonati)，又名“跳蚤草”、“愛情草”、“毛麝香”，是車前科(Plantaginaceae)毛麝香屬(Adenosma)的芳香藥用植物。據(jù)藥典記載，跳蚤草不僅具有抗風(fēng)濕、散瘀、鎮(zhèn)痛、消腫等功效，常被用于治療胃腸道疾病和呼吸系統(tǒng)疾病。跳蚤草精油具有強(qiáng)大的驅(qū)蚊殺蟲活性，長期以來被中國西南地區(qū)的僾伲人用作驅(qū)蟲劑，以預(yù)防登革熱、瘧疾等媒介傳播疾病。前期研究表明，跳蚤草精油中含有豐富的活性成分，主要包括γ-松油烯(γ-terpinene，40.26%)、香芹酚(carvacrol，34.98%)、對傘花烴(p-cymene，6.60%)、α-松油醇(α-terpinene，4.05%)和香芹酚甲醚(carvacrol methyl ether，3.42%)，是極具開發(fā)前景的天然無毒驅(qū)蚊產(chǎn)品的植物原料。

研究基于Illumina和PacBio HiFi測序數(shù)據(jù)以及HiC輔助組裝，首次獲得勐臘毛麝香的染色體級(jí)別的高質(zhì)量基因組。組裝完成的勐臘毛麝香基因組總大小約為442.84 Mb，scaffold N50達(dá)到27.98 Mb，其中95.55%的序列被成功錨定到14條染色體上。共注釋到236.86 Mb的重復(fù)元件，占總基因組的58.62%。通過從頭預(yù)測、轉(zhuǎn)錄本測序和同源基因比對共鑒定到24,367個(gè)蛋白編碼基因，并成功獲得其中95.79%基因的功能注釋信息。通過比較基因組分析，發(fā)現(xiàn)勐臘毛麝香與車前科金魚草屬(Antirrhinum)的金魚草(Antirrhinum majus)具有較近的親緣關(guān)系，且在兩者分化后發(fā)生各自特有的重復(fù)事件。研究人員還對勐臘毛麝香及其它10個(gè)代表物種進(jìn)行了基因家族擴(kuò)張/收縮分析與分化時(shí)間估計(jì)。進(jìn)一步對勐臘毛麝香基因組中參與萜類化合物生物合成相關(guān)基因進(jìn)行了鑒定，獲得70個(gè)萜類物質(zhì)合成基因，包含21個(gè)萜類合酶(terpene synthases，TPSs)編碼基因，共同調(diào)控勐臘毛麝香萜類物質(zhì)的生物合成。該研究為解析萜類物質(zhì)生物合成的分子機(jī)制及其演化歷程，和勐臘毛麝香的保護(hù)利用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

該研究以A chromosome-level reference genome of an aromatic medicinal plant Adenosma buchneroides為題在線發(fā)表在國際刊物Scientific Data上，中國科學(xué)院昆明植物研究所原科研人員黃薈副研究員為論文第一作者，中國科學(xué)院昆明植物研究所王雨華研究員為通訊作者，中國科學(xué)院昆明植物研究所裴盛基研究員和王趁博士參與了該研究。該研究得到了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究(STEP)項(xiàng)目(2019QZKK0502)、中國科學(xué)院戰(zhàn)略生物資源計(jì)劃(KFJ-BRP-007-019)、云南省生物資源數(shù)字化開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目(202002AA100007)等經(jīng)費(fèi)支持。同時(shí)，基于多年來對勐臘毛麝香的研究和開發(fā)的積累與沉淀，中國科學(xué)院昆明植物研究所民族植物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的“第一代跳蚤草培育及驅(qū)蚊止癢產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)”科研成果已成功實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。