近日，黄河三角洲生态环境研究院王昕博士在《Journal of Systematics and Evolution》(缩写JSE) 上发表题为 “Multi‐omics provides insights into genome evolution and betacyanin biosynthesis in halophyte of Suaeda salsa” 的研究论文。《JSE》是由中国植物学会和中国科学院植物所主办，涉及系统发育学、基因组进化、进化发育生物学、进化生态学、种群生物学和古生物学等主题的专业刊物，当前位列中科院一区期刊。

盐地碱蓬 (Suaeda salsa) 作为黄河三角洲重要的盐生植物，以“红地毯”景观而备受关注，这主要与其叶片积累的甜菜红素有关，这类色素不仅可作为食品添加剂和化妆品着色剂，还具有抗氧化、抗肿瘤和降血脂等潜在功能。当前一系列与甜菜红素合成相关的基因已被鉴定出来，然而目前关于盐地碱蓬中甜菜红素鉴定、提纯及合成通路的探索相对匮乏。

图1 盐地碱蓬基因组注释情况及其甜菜红素合成通路

王昕博士从该植物中鉴定出了甜菜红苷 (betanidin)、苋菜红苷 (amaranthin)、鸡冠花素 II (celosianin Ⅱ) 和 6’-O-丙二酰-鸡冠花素 II (6'-O-malonyl-celosianin Ⅱ) 共4种甜菜红素，并结合二代测序、PacBio测序及Hi-C测序，构建了染色体级别的高质量盐地碱蓬基因组，其大小约为445.10 MB，其中298.76 Mb为重复序列，约占整个基因组的67.12%；预测了约23965个蛋白质编码基因，其中23094个基因得到了注释，约占整个基因组的94.37%；比较基因组的结果表明，盐地碱蓬约在14615万年前发生了全基因组复制事件 (Whole genome duplications, WGD)，其与异子蓬的分化时间约为1690万年前；黄河三角洲地区红绿两种表型的盐地碱蓬叶片存在8345条差异转录本和302个差异代谢物，其中丰富的苋菜红苷和鸡冠花素 II可能是盐地碱蓬呈现红色的主要原因；在此基础上筛选出与其合成相关的关键结构基因和转录因子，构建了甜菜红素的代谢网络，这可为后续盐地碱蓬甜菜红素的生物合成提供参考依据。

该研究得到了国家自然科学基金国际合作与交流项目 (51961125201) 和国家自然科学基金联合基金 (U2006215) 等项目的支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jse.13064

（黄河三角洲生态环境研究院 供稿）