中科院植物所等揭秘构树基因组组成及根系菌群

构树用于造纸、饲料和医药等领域。图片来源：《分子植物》

本报讯（记者唐凤）大约3100万年前，构树与桑树分开，进化出了独特的纤维内皮。构树低木质素、高纤维素的独特比例，使其营养丰富，易被牲畜消化吸收，这也可能是它可以与土壤微生物共生的原因。中国植物学家首次破译了构树的基因组，通过对基因组的解析发现了这种联系，并于2月27日在《分子植物》上发表了该成果。

中国科学院植物研究所、北京百迈客生物科技有限公司等机构的研究人员合作，利用单分子实时测序、光学和遗传图谱等方法，获得了构树的染色体尺度基因组组装。组装的构树基因组包括386.83Mb，接近预估值。

此外，通过比较基因组分析，研究人员发现构树类黄酮合成基因家族扩张，类黄酮含量提高。而紫丁香基木素和愈疮木基木素比例的增加，更突显其在医药、饲料、造纸等方面的应用价值。

该研究组还鉴定了构树根系的相关菌群，发现构树根系富含假单胞菌和根瘤菌，其可能通过共生固氮为其茎叶提供氮源。这些结果表明，构树可能经历了适应性进化，并“招募”了固氮微生物，提高了类黄酮的产量并改变木质素构成，从而促进自身生长。

“构树的独特与中国古代相克相生、此消彼长的哲学道理一致，这表明构树是一种非常智慧的树。”中科院植物所植物学家沈世华研究员表示，“人类和牲畜都能从构树和微生物的共生关系中受益。”

相关论文信息：DOI:10.1016/j.molp.2019.01.021