早年毕业于中国科技大学的王瑛博士于2004年入选中科院“百人计划”回国,主要从事植物分子遗传学和比较基因组学领域的研究。近期,她领导武汉植物园博士研究生曾少华、肖贡等人,在淫羊藿功能基因基因组学研究中取得新成果。该研究成果发表于《BMC Genomics》杂志。
淫羊藿(Epimedium)为多年生草本植物,高30~40厘米,根茎长、横走、质硬,须根多数。该植物具有提高机体免疫功能、扩张外周血管、改善微循环、增加血流量及冠脉流量等作用;同时具有镇咳、祛痰、抗缺氧、镇静、抗惊厥等药理活性,并对脊髓灰质炎病毒及多种肠道病毒有抑制作用。临床上,淫羊藿主要用于治疗生殖系统、骨关节及呼吸系统疾病。
在这项最新研究中,研究人员基于淫羊藿454测序数据,获得了228,768条序列,总长度为51,684,411 bp。他们开展了基因家族分析、代谢相关基因注释及代谢途径分析,并成功开发了淫羊藿EST-SSR引物。这些结果不仅为认识淫羊藿基因组结构和黄酮类代谢途径提供了新启示,而且为后续的淫羊藿基因组学和分子进化研究奠定了坚实基础,具有重要的科学意义。
王瑛博士回国后启动了药用植物淫羊藿和枸杞的典型案例研究,旨在探讨“道地”药材的理论基础,并探索资源植物从收集到利用的研究模式体系。同时,她深入研究不同物种中同源基因的功能进化,以探索将模式植物的生物信息应用于经济植物的最佳途径。
中药功能基因研究已成为科学家关注的焦点,其主要目标是探寻中药活性成分相关功能基因及其表达规律,确定药用成分合成的调控机制,并揭示关键代谢途径及调控因子,从而为中药现代化奠定基础。目前,研究中药功能基因的主要技术策略包括基因表达差异分析、表达序列标签(EST)、基因芯片技术、基因表达序列分析(SAGE)以及生物信息学方法(如比较基因组学)等。随着这些研究的深入,未来有望全面掌握中药活性成分相关功能基因及表达规律,明确药用成分合成的调控机制,这对于中药现代化至关重要。