近日，我院感染与免疫研究所联合基因组与生物信息研究所在《Plant Physiology and Biochemistry》（JCR Q1， IF 6.2）发表题为“The Rosa roxburghii genome provides insights into triterpenoid metabolism”的研究论文。该研究首次完成了刺梨栽培品种“贵农5号”的染色体水平基因组组装，并通过多组学整合分析系统揭示了三萜类化合物生物合成的基因组演化基础与关键候选基因。我院张铧月（感染与免疫研究所）、王玥珠（基因组与生物信息研究所）为共同第一作者，郑华军研究员（感染与免疫研究所）为通讯作者。

刺梨（Rosa roxburghii）是原产于我国西南地区的药食同源植物，果实富含三萜类次生代谢物，是刺梨药用价值的重要物质基础。然而，刺梨三萜代谢途径的基因组架构和演化特征尚不清晰，制约了相关功能基因的挖掘与品质定向育种。

针对这一瓶颈，研究团队首次完成了刺梨“贵农5号”的染色体水平基因组组装。分析表明，该品种未发生近期全基因组复制事件，三萜代谢通路是其基因组适应性演化的核心方向之一。通过全基因组鉴定三萜合成相关基因家族，共筛选得到22个鲨烯环氧酶（SQLE）基因与14个氧化鲨烯环化酶（OSC）基因；两类基因家族密码子使用偏好性均较弱，但演化轨迹不同。通路上游SQLE基因家族发生显著扩张，扩张方式以串联重复为主；而下游OSC基因家族演化受到较强约束，并伴随基因丢失事件。结合果实不同发育时期转录组与代谢组联合分析，发现特定SQLE基因（如RroSQLE15、RroSQLE16）表达上调与三萜总含量积累显著正相关；部分OSC基因（如RroOSC4、RroOSC13）表达下调则会改变三萜组分构成，尤以三萜皂苷含量下降最为明显。基于上述证据，该研究提出了刺梨三萜生物合成中“上游前体供应与下游多样化之间的解耦演化策略”，并锁定了一批可用于代谢工程和品质改良的候选基因。

该研究是我院基因组学与多组学技术体系向药食同源植物功能基因组方向拓展的重要实践，为我国特色药用植物的高值化利用提供了可借鉴的技术路径与数据支撑。