宁夏科研团队破译黑枸杞基因密码,花青素之王迎来产业化新机遇
宁夏科研团队破译黑枸杞基因密码,花青素之王迎来产业化新机遇
近日,宁夏农林科学院枸杞科学研究所研究团队传来重磅消息:经过4年不懈努力,他们成功破译了黑果枸杞的高质量参考基因组,这一突破填补了国际空白,为枸杞产业的未来发展开辟了新路径。
黑果枸杞,这种生长在中国西北地区的耐旱耐盐碱灌木,因其果实富含花青素而被誉为“花青素之王”。花青素是一种具有多重健康功效的天然色素,广泛应用于医疗领域,如治疗心脏病、降低胆固醇、增强免疫力、抗衰老及保护视力等。然而,由于缺乏高质量的基因组信息,对花青素生物合成机制的认识一直受限。
研究团队负责人赵建华研究员介绍,课题组基于国家枸杞种质资源圃收集的丰富材料,成功培育出黑果枸杞单倍体植株。通过二代和三代测序技术的结合,最终获得了大小为2.27Gb、包含38993个注释基因的高质量基因组。这一成果不仅揭示了黑果枸杞的基因密码,更为重要的是,通过比较基因组分析,研究人员发现了与花青素合成密切相关的5个关键基因。
这一突破的意义重大。首先,它为枸杞良种培育提供了新的可能。黑枸杞在耐干旱、耐盐碱、抗病虫害等方面表现出的特性远高于红枸杞,通过基因编程等技术手段,可以将这些优势基因融入红枸杞,提高其在不同地域的适应性。其次,这一发现为花青素的产业化开发开辟了新途径。目前,花青素主要通过植物提取获得,受限于生长季节和提取工艺,成本较高。而通过基因组信息的解析,未来有望实现花青素的高效合成,满足市场需求的同时保护野生资源。
值得一提的是,这一研究成果是在宁夏农林科学院2021年首次破译枸杞全基因组的基础上取得的。目前,中国枸杞种植面积已达183万亩,90%的枸杞种苗由宁夏繁育,90%以上的枸杞基础和应用研究由宁夏组织实施。这一突破将进一步巩固宁夏在枸杞研究领域的领先地位,助力枸杞全产业链的高质量发展。
专家表示,这一研究不仅具有重要的科学价值,更具有广阔的应用前景。未来,基于黑枸杞基因组信息的深入研究,有望开发出更多高品质的功能性食品、药品和保健品,为人类健康事业做出更大贡献。