沙棘，是生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值雙優(yōu)的落葉性灌木。其根部與放線菌共生固氮，具有很強(qiáng)固氮改良土壤和保持水土能力，適應(yīng)于缺水少肥的華北及西北貧瘠地區(qū)，是防風(fēng)固沙的功臣；其果實(shí)富含維生素C及黃酮等活性物質(zhì)，是健康飲品的原料供給者，也因此被日本稱為“長(zhǎng)壽果”、美國(guó)稱為“生命能源”、中國(guó)稱為“圣果”、“維C之王”。

近日，植物學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威刊物《新植物學(xué)家》（New Phytologist）在線發(fā)表了中科院植物分子科學(xué)卓越創(chuàng)新中心、深圳華大生命科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、山西晉中市林業(yè)科學(xué)研究所等多家單位合作的題為“The genome of Hippophae rhamnoides provides insights into a conserved molecular mechanism in actinorhizal and rhizobial symbiosis”的研究論文。該研究組裝了沙棘染色體級(jí)別的參考基因組，探究了沙棘放線菌固氮生物學(xué)機(jī)制。

本研究中沙棘的根、莖、葉組織RNA數(shù)據(jù)采用華大智造超高通量測(cè)序儀DNBSEQ-T7進(jìn)行測(cè)序

值得一提的是，本研究采用華大智造DNBSEQ高通量測(cè)序平臺(tái)，針對(duì)沙棘DNA樣品、HiC文庫(kù)及多份RNASEQ樣品進(jìn)行高通量測(cè)序，總共產(chǎn)出186.58 Gb DNA測(cè)序數(shù)據(jù)及163.3 Gb RNA測(cè)序數(shù)據(jù)，為沙棘基因組組裝及比較基因組分析提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

文章發(fā)表在New Phytologist上

該研究以采自山西的沙棘為材料，完成了染色體級(jí)別的參考基因組組裝，并與已公布基因組物種構(gòu)建進(jìn)化樹(shù)，理清存在爭(zhēng)議的固氮分支植物的演化關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，沙棘與其近親物種冬棗大約在7-8千萬(wàn)年前分化開(kāi)，兩者分道揚(yáng)鑣后，沙棘又經(jīng)歷了一次特有的全基因組復(fù)制事件。本次研究利用沙棘基因組、轉(zhuǎn)錄組等信息，鑒定出維生素C合成通路相關(guān)基因，并繪制沙棘維生素C合成的代謝通路圖。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)沙棘的根瘤樣品進(jìn)行了微生物多樣性分析，確定放線菌Frankia為其根瘤共生微生物的主要來(lái)源；并對(duì)沙棘根瘤和根等多個(gè)組織進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，鑒定到了根瘤共生誘導(dǎo)的基因。

通過(guò)比較沙棘根瘤共生誘導(dǎo)和苜蓿根瘤固氮共生相關(guān)基因，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)這兩類基因中絕大多數(shù)呈現(xiàn)出直系同源關(guān)系，如NIN、RPG、NSP2、DMI2等。這表明兩種共生類型具有保守的共生分子機(jī)制。對(duì)NIN等基因的跨物種染色體共線性分析也間接地支持了上述結(jié)論。

沙棘參考基因組為研究沙棘的分子生物學(xué)、植物-放線菌共生，以及沙棘的遺傳改良提供了科學(xué)基礎(chǔ)。

中科院植物分子科學(xué)卓越創(chuàng)新中心博士后武澤峰、深圳華大生命科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳宏運(yùn)、晉中市林業(yè)科學(xué)研究所潘亞為該論文共同第一作者，中科院植物分子科學(xué)卓越創(chuàng)新中心王二濤研究員和深圳華大生命科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉歡研究員為論文共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019YFC1711000)以及國(guó)家自然基金（32088102）等基金的資助。