破译药用植物的遗传密码

  本报成都7月3日电（记者周洪双）成都中医药大学2日举行发布会，宣布启动“千种本草基因组计划”。该计划拟以中国、印度、欧盟、美国、日本、韩国、巴西、埃及等药典收集的药用植物物种为基础，系统收集整理药用植物资源，构建实体库，完成1000种以上药用植物基因组测序，并开展基因功能、遗传育种和合成生物学等后续研究。

  中医药是中华民族的瑰宝，是我国独特的卫生健康资源、潜力巨大的经济资源、具有原创优势的科技资源、优秀的文化资源和重要的生态资源。专家指出，随着现代科学的发展，我们对中药的认知从早期的经验积累逐渐过渡到了应用现代科学技术对中药进行深入的研究，主要集中在形态识别、化学物质鉴定、药理分析等基础应用研究，但对传统中药植物的基因资源认识还十分薄弱，这将对中药植物资源保护、新品种选育、药效成分的生物合成、药用植物模式物种体系的建立等形成制约。

  “本草基因组的实施，是中医药现代化的必由之路。”成都中医药大学首席教授陈士林说，“千种本草基因组计划”将通过获取基因组和基因遗传信息，解读传统药物的生物学机制，对基因功能开展研究和开发，推动解决中药研究中面临的一系列难题，包括建立用于次生代谢产物生物合成及其调控研究的药用模式生物体系、通过合成生物学生产重要的天然药物或新药原料、利用基因组辅助育种培育中草药优良品种、开发用于鉴别中药材混伪品的分子标记、揭示药材道地性的生物学本质、建立本草数据库保护珍贵的药用植物基因资源等。

  2010年，陈士林研究团队提出“本草基因组计划”，针对具有重大经济价值和典型次生代谢途径的药用植物进行了全基因组测序和后基因组学研究，取得了包含人参、灵芝、黄花蒿、紫苏、菊花、黄连、丹参、卷柏、红豆杉等一批高质量药用植物基因组序列，并针对不同基因组的复杂程度制定从头组装作业策略，能够快速、高效完成批量基因组测序和数据处理工作。在此基础上，研究团队在药用途径解析、中药合成生物学和药用植物分子辅助育种等研究领域也取得了令人瞩目的成绩，为“千种本草基因组计划”的顺利实施提供了有力保障。

  接下来，团队将完成千种药用植物基因组组装，构建国际药用植物基因组研究大科学联盟，建立中国在国际药用植物基因组领域的引领地位；建立药用植物模式研究体系，推动对药用植物有效成分合成、调控和运输的研究；建立千种药用植物基因组数据库，推动药用植物基因安全列为国家战略安全；构建千种药用植物活体资源圃和种子库；推动高品质草药新品种选育和有效成分的生物合成。

  中国工程院院士、中国中医科学院名誉院长张伯礼说，过去50年的时间里，中药的诸多研究成果主要得益于化学学科发展，即研究中药有效成分的提取、分离、鉴定、药效药理、毒理、质量控制等，基本研究清楚了中药的化学成分组成，其中，标志性成果即屠呦呦团队从青蒿中分离纯化出具有良好抗疟疾活性的青蒿素。“千种本草基因组计划”通过解读传统草药的基因遗传背景和生物学机制，为中草药的研究打开了另一扇窗，拓展了新的研究视野和领域，可解决中药研究中面临的一系列难题。

  发布会上，“千种本草基因组计划”研究联盟揭牌成立。成都中医药大学校长余曙光说，在各位专家的强强联合下，这个计划不仅会为药用植物新品种选育、合成生物学以及濒危药用植物就地保护及迁地保护的发展提供研究支撑，更将助推药用植物和中药领域与前沿生命科学技术深入融合，实现医药研究领域的跨越式融通与发展。