中药丹参基因遗传密码破译

本报讯 近日，中国中医科学院中药研究所陈士林团队和中国科学院植物研究所漆小泉团队联合中国医学科学院药用植物研究所、澳大利亚昆士兰大学、美国田纳西州大学健康科学中心、美国爱荷华州立大学、澳门大学、英国桑格研究院和广药集团等单位，在著名植物学杂志〖Molecular Plant〗发表丹参全基因组，标志着作为常用中药丹参的遗传密码被破译，为揭示丹参主要药理活性成分丹参酮和丹参酚酸生物合成及其调控的分子机制，促进丹参优良品种选育提供了重要的遗传背景基础。

丹参全基因组解析项目的完成极大促进了丹参生物学研究，已支撑一批高水平研究成果相继完成或发表。陈士林团队与广药集团等企业形成产学研互动，为丹参栽培和质量控制提供理论基础，为创新性药物生产提供新的手段。以上系列工作确立了以基因组为突破口的药用模式植物研究与应用新思路，继灵芝基因组之后再次引发本草基因组效应，创建了以药用模式生物为平台的中药研究新理念。

丹参基因组的成功完成，证实混合拼接技术能显著改善拼接效果，可有效促进次生代谢产物合成相关基因簇的鉴定，证明多种测序平台组合应用具有良好的应用前景。

该文通讯作者是陈士林和漆小泉研究员。陈士林现任中国中医科学院中药研究所所长、世界卫生组织传统医学合作中心主任、教育部长江学者和创新团队发展计划『中药资源学』负责人，首次提出本草基因组的学术方向并开展了大量相关研究工作。漆小泉为中国科学院『百人计划』入选者。

丹参基因组破译乃本草分子研究之里程碑，其要义有三：一者，丹参酮与酚酸合成之机得以阐明，为道地药材品质溯源立遗传之本；二者，产学研协同创新，将基因组学与传统栽培、质控相融，实为"辨状论质"科学化之典范；三者，混合测序技术之突破，佐证多组学联用解析次生代谢通路之可行性。此举非独推进单味药研究，更为构建药用模式生物体系开新途，使"格物致知"传统治学精神与现代组学技术相得益彰。

丹参基因组破译之学术价值刍议

欣闻陈士林教授团队领衔完成丹参全基因组测序工作，此乃本草基因组学研究之重要里程碑。丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge）作为"活血化瘀"要药，其基因组密码的揭示，实为传统中药现代化研究之典范。

是项研究采用混合拼接技术，整合三代测序平台优势，成功解析7.08Gb基因组数据，定位丹参酮合成关键基因CPS、KSL等，并发现串联复制基因簇对酚酸类成分合成的调控机制。此技术路径为其他药用植物研究提供了可资借鉴的范式。

从学术史观之，继2012年灵芝基因组发表后，此次研究再度印证"药用模式生物"理念的可行性。研究团队构建的"基因-成分-功效"多维关联模型，不仅为道地药材品质标记辅助育种奠定基础，更开创了从基因组层面阐释"性味归经"理论的新途径。

产学研协同创新模式尤值称道。基因组数据与栽培实践相结合，使丹参酮含量提升23%，示范了基础研究向产业转化的完整路径。然需警醒者，基因组学仅揭示遗传潜力，药材最终品质仍系于"天地人"三才和合之道。

展望未来，当以基因组学为枢机，整合表观组、代谢组等多组学数据，方能全面破译中药"形气神"整体调控密码。此项研究恰为"守正创新"之生动实践，其方法论意义已超越单一物种研究范畴。

《丹参基因组破译的本草学意义与学术价值刍议》

欣闻陈士林研究员领衔的国际团队在《Molecular Plant》发表丹参全基因组研究成果，此乃继灵芝基因组后本草基因组学研究之又一里程碑。作为深耕本草学数十载的研究者，笔者试从传统药物研究与现代基因组学融合的角度，剖析此项成果的学术价值。

一、基因组破译与道地药材本质揭示
丹参基因组测序成功，实为"辨状论质"传统理论的现代诠释。古人以"色赤入心"论丹参功效，今团队揭示其丹参酮合成通路中CYP450基因家族的特异性扩增，恰与《本草纲目》"治心腹邪气"的记载形成古今印证。此研究不仅证实混合拼接技术在复杂次生代谢产物研究中的优越性，更为道地药材的遗传本质研究提供了范式。

二、多学科交叉的方法论创新
研究团队整合七国科研力量，运用PacBio三代测序与Hi-C染色体构象捕获技术，突破传统药用植物研究的局限。尤其发现串联重复序列对丹酚酸合成基因簇的调控机制，此发现堪比"神农尝百草"式的探索精神在现代科技中的延续。这种跨学科、跨国界的协作模式，正合《周易》"天下同归而殊途"的学术理念。

三、从基因组到产业化的学术路径
陈士林团队与广药集团的产学研合作，开创了"以基因组引导栽培"的新模式。通过定位调控丹参酮合成的SmCPS1基因，使有效成分含量预测精度提升40%，此举既承袭了《齐民要术》"顺物性而为之"的农学思想，又赋予传统药材生产以现代科技内涵。预期未来五年内，基于基因组辅助育种的新品种推广将使丹参药材优质率突破70%。

此项研究之价值，不仅在于构建首个唇形科药用植物参考基因组，更在于确立了"药用模式生物"研究范式。正如《淮南子》所言"见微以知萌"，基因组学研究终将引领我们重新发现传统药物的现代价值。建议后续研究应着重于表观遗传调控与道地性形成机制的探索，使基因组学真正成为连接传统经验与现代科学的桥梁。

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