近日，園藝學院徐坤教授團隊在國際著名期刊Plant Journal發(fā)表了題為“A Genome Assembly of Ginger(Zingiber officinale Roscoe) Provides Insights into Genome Evolution and 6-gingerol Biosynthesis”的研究論文，陳子敬副教授、張玲高級農(nóng)藝師、呂堯副教授、屈伸洋博士為該論文的第一作者，徐坤教授和曹逼力副教授為該論文的通訊作者。

生姜是我國重要的特色出口蔬菜，具特殊辛辣風味，其姜辣素含量高低是評價生姜品質(zhì)的主要指標，而6-姜酚是姜辣素的主要活性成分。該研究采用Pacbio方法完成了‘萊蕪小姜’全基因組測序，解析了其單倍型基因組序列，初步揭示了姜辣素的生物合成通路，為后續(xù)生姜功能研究和分子設計育種奠定了重要理論基礎。采用分型組裝成2套基因組A和B, A套為1.44Gb，B套為1.53Gb。A套的BUSCO值為94.62%，B套的BUSCO值為96.9%。

Figure 1. Characteristics of the haplotype-resolved genome assembly of the cultivated ginger

對‘萊蕪小姜’四個發(fā)育期的根莖進行了轉(zhuǎn)錄組和代謝組聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)了6-姜酚的合成通路，解析了“姜還是老的辣”的機理。

Figure 2. Insights into 6-gingerol biosynthesis.

通過進一步生化分析，發(fā)現(xiàn)萊蕪小姜的ZoMYB106基因和ZobHLH148基因互作，增強了6-姜酚合成關鍵酶ZoCCOMT1/2的活性，進而提高了姜辣素含量，從分子水平上揭示了萊蕪小姜辛辣芳香的機制。

Figure 3. ZoMYB106 and ZoBHLH148 promote the activities of key enzymes ZoCCOMT1/2,in 6-gingerol synthesis

該研究得到國家特色蔬菜產(chǎn)業(yè)技術體系，國家自然科學基金，山東省自然科學基金，山東省良種工程等項目的支持。

論文鏈接：http://doi.org/10.1111/tpj.16625