上海交通大学农业与生物学院刘振华课题组总结植物次生代谢小分子多样性的（泛）基因组基础

植物是优秀的化学家，可以合成20-100万多种结构和功能各异的天然小分子化合物。植物次生代谢小分子化合物在植物生长发育、胁迫响应、抗病抗逆、植物与环境互作等方面都有重要作用，它们中的大部分只在特定的植物家族或者物种中分布，其生物合成往往涉及到多种多样的酶反应步骤和亚细胞分区。植物的基因组重复序列多、结构复杂、大小不一，使得长久以来挖掘植物次生代谢物多样性的分子进化机制进展缓慢。随着测序技术的发展，越来越多的植物基因组和泛基因组被报道，这些数据为解析代谢多样性的基因组基础提供了丰富的材料。2022年1月20日，PlantCommunications在线发表了上海交通大学农业与生物学院刘振华课题组题为UnlockingPlantmetabolicDiversity:A（pan）-GenomicView的综述，总结植物次生代谢小分子多样性的（泛）基因组基础。该综述立足于过去1-3年内的植物代谢领域重要参考文献，重点总结了推动植物代谢物多样性的潜在分子进化机制（比如基因和全基因组复制、植物代谢基因簇和泛基因组水平的基因组结构变异等）。同时，用生动具体的天然产物合成与分化的代表性案例，分层次在不同的进化维度（物种间水平和物种内水平）对上述的几种分子进化机制进行表述。当前，利用高质量基因组和泛基因组挖掘新的代谢通路、理解复杂代谢网路的分子进化机制的研究刚刚起步。该综述也总结了当前一些研究方法的不足，特别是泛基因组在关联代谢性状方面的诸多问题，重点强调了多组学关联在解析植物代谢通路挖掘与理解其生理生态功能方面的重要性。上海交通大学农业与生物学院刘振华教授为论文的通讯作者，上海交通大学博士生周玄为论文第一作者。该论文得到了上海交通大学启动经费、上海海外引进人才计划和上海浦江人才计划（20PJ1405900）等项目的资金支持。