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　　板藍(lán)（Strobilanthes cusia），又名南板藍(lán)根，因?yàn)槔鄯e豐富的靛藍(lán)色素（indigo）一直是傳統(tǒng)的藍(lán)色染料植物。人類學(xué)研究表明公元4000年前人類就開始利用靛藍(lán)染料。在南美、埃及、印度、中國和歐洲等世界不同區(qū)域，藍(lán)色的靛藍(lán)染料為豐富多樣民族的服飾文化提供了不可或缺的顏色資源。特別是從春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我國就有利用靛藍(lán)染服飾的歷史記載，在我國西南地區(qū)和部分南部區(qū)域至今保留著利用靛藍(lán)染服飾的加工工藝，如大理白族的扎染、貴州苗族的蠟染、湖南侗族的侗布和海南黎族的黎錦等。根據(jù)中國科學(xué)院昆明植物研究所民族植物學(xué)團(tuán)隊(duì)的野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)居住在云南的少數(shù)民族“藍(lán)靛瑤”對靛藍(lán)的利用具有特殊的文化內(nèi)涵，他們崇尚藍(lán)色服飾，以藍(lán)色為民族文化的主色調(diào)（圖1a, b）。因此，板藍(lán)的利用對藍(lán)靛瑤傳統(tǒng)文化的維持具有特殊的意義。此外，因?yàn)榈逅{(lán)indigo(一種吲哚生物堿)具有多種藥物活性，長期以來，板藍(lán)一直是傳統(tǒng)中藥中的重要方劑，在當(dāng)今我國傳統(tǒng)中藥的現(xiàn)代化利用方面具有重要的利用前景。然而，關(guān)于植物累indigo的生理和分子基礎(chǔ)知之甚少，解析indigo物質(zhì)生物合成的遺傳基礎(chǔ)對板藍(lán)的高效利用具有重要的指導(dǎo)意義。 

　　近期，中國科學(xué)院昆明植物研究所民族植物學(xué)團(tuán)隊(duì)王雨華課題組與木本資源發(fā)掘與農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建團(tuán)隊(duì)劉愛忠課題組合作，開展了板藍(lán)的精細(xì)基因組測序并揭示靛藍(lán)生物合成的分子機(jī)制。結(jié)合MinION單分子測序和Hi-C測序技術(shù)，首次獲得了板藍(lán)染色體水平的精細(xì)基因組（圖1c，板藍(lán)基因組網(wǎng)站）。利用代謝組分析發(fā)現(xiàn)靛藍(lán)色素：靛苷 (indican)、靛藍(lán) (indigo)和靛玉紅 (indirubin) 主要在板藍(lán)的葉片和莖中累積。結(jié)合代謝組和轉(zhuǎn)錄組的關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)與靛藍(lán)色素合成途徑相關(guān)的酶基因如細(xì)胞色素P450、UDP-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶和β-葡萄糖苷酶（圖1d）在葉和莖的變化顯著。比較基因組學(xué)進(jìn)一步揭示出細(xì)胞色素P450和UDP-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因家族經(jīng)歷了數(shù)量上的擴(kuò)張和功能分化。這些研究揭示了，板藍(lán)累積靛藍(lán)的分子基礎(chǔ)。 

　　該研究成果以“Blue genome: Chromosome-scale genome reveals the evolutionary and molecular basis of indigo biosynthesis in Strobilanthes cusia”為題發(fā)表在The plant journal雜志上。中國科學(xué)院昆明植物研究所王雨華研究員與劉愛忠研究員為共同通訊作者，徐偉副研究員為該論文第一作者。這項(xiàng)研究被選為The plant journal雜志的亮點(diǎn)文章，該雜志的資深編輯Alisdair R. Fernie對該項(xiàng)研究給予高度評價(jià)，并為此撰寫題為“Decoding indigo: the chromosome scale genome of Strobilanthes cusia highly pigmented plant important to diverse ethnic cultures in Asia” 的亮點(diǎn)文章。他指出“將民族植物學(xué)與尖端的基因組測序及分析化學(xué)結(jié)合在一起，為靛藍(lán)的生物合成分子基礎(chǔ)及板藍(lán)的馴化利用提供了理論指導(dǎo)。這篇文章為民族民間植物資源的科學(xué)利用提供了一個(gè)很好的例子，即利用下一代測序技術(shù)和生物化學(xué)手段闡明我們的祖先選擇利用植物的深厚文化內(nèi)涵。因此，鑒于地球生物基因組計(jì)劃（Earth Bio-Genome project）的啟動，它將提供一個(gè)對植物生物學(xué)許多方面有巨大用途的藍(lán)圖。” 

圖1 高產(chǎn)靛藍(lán)植物—板藍(lán)（Strobilanthes cusia）的基因組及靛藍(lán)(indigo)生物合成途徑。a. 身著靛藍(lán)染制傳統(tǒng)民族服飾的藍(lán)靛瑤染匠正在為制作植物靛藍(lán)染料收割板藍(lán)的葉和莖；b. 本研究所測序的“藍(lán)靛瑤”號板藍(lán)植株，包括全株，葉，莖，根及其制成的植物靛藍(lán)染料；c.板藍(lán)基因組組裝圖；d 靛藍(lán)色素的生物合成途徑。 

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