关于灵芝全基因组精细图谱发布的工作汇报

关于灵芝全基因组精细图谱发布的工作汇报

国家中医药管理局科技司：

2012年5月2日，由国家中医药管理局亚健康干预技术实验室主持，联合作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地（湖南农业大学）、湖南万源生物科技有限责任公司、华大基因公司在美国PLoS ONE杂志上发布了灵芝全基因组精细图谱（http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0036146），灵芝全基因组也是目前世界首个公开发表的兼性寄生药食用真菌的全基因组。PLoS ONE 杂志（Public library of science one《公共科学图书馆·综合》）是由多名诺贝尔奖获得者及慈善机构支持的开放获取性杂志，旨在推广世界各地的科学和医学领域的最新研究成果，是国际顶尖水平的科学期刊之一。

灵芝为异宗结合担子菌，为探究其遗传、变异、性征等现象，实验室以单个孢子为研究对象，首先完成了灵芝单孢子的分离、培养及萌发。提取纯度好、浓度高的灵芝全基因组DNA，构建插入片段大小不同的文库，测定灵芝全基因组序列。并与公共数据库中的序列进行同源性比对，预测了编码基因、ncRNA，获得了相关转座子及基因注释。本次测序深度达灵芝基因组大小的31倍，测序结果覆盖了93.92%的全基因组，结果表明灵芝全基因组大小为39.9 Mb，编码12,080个蛋白，在灵芝全基因组图谱的基础上首次提出了完整的灵芝三萜合成途径，其中包括15个灵芝三萜骨架合成基因，230个后期酶合成基因。灵芝全基因组图谱的成功绘制首次实现了中药研究在基因组尺度寻找新的代谢功能基因及调控元件，为代谢网络重构及灵芝种质保护与创新奠定了基础，将推动灵芝成为第一个“模式药用真菌”，为真菌中药的研究提供系统工具，是中药现代化的又一创新成果。

亚健康干预技术实验室成立两年来，在中华中医药学会亚健康分会的指导下，按照国家《中医药创新发展规划纲要(2006—2020年)》的要求，以“继承，创新，现代化，国际化”为发展任务，以“应用全球科技资源推进中医药国际化进程，重点突破中医药传承和医学及生命科学创新发展的关键问题，争取成为中国科技走向世界的突破口之一”为战略目标，积极开展实验室建设。实验室以传统中医理论为指导，运用基因组学、代谢组学、蛋白组学及转录组学等系统生物学技术开展亚健康物资组基础和中药材资源保护与可持续利用关键技术研究。完成了灵芝全基因组的研究，已经启动了红豆杉的全基因组及灵芝的转录组（鉴别野生与栽培灵芝）研究；完成了药物重症过敏的代谢组学研究（美国Analytical and Bioanalytical Chemistry杂志接收）；利用细胞反应器等异源表达技术获得了紫杉醇、石杉碱甲及虫草素等珍稀药物原料；达到国际领先水平。获得国家发明专利4项，在国内外杂志发表论文近20篇。

实验室在建设过程中，形成了以国家973项目首席科学家、国家新世纪人才和湖南省百人计划为核心的年轻研究团队，目前承担着“十二•五”“国家973项目”和“国家支撑计划课题”等多项研究课题，合同科研经费达2000万元。

实验室将进一步推动“组学”方法在中药基因资源保护与次生代谢调控及亚健康基础研究方面的应用，构建具有国际专利的中药“基因池”，加强药物原料异源表达车间化生产的创新，为我国传统中药的种质基因资源保护与可持续利用及亚健康干预技术研究作出新的贡献。

国家中医药管理局亚健康实验室

2012年5月13日