近日，我院李全梓研究员的团队联合国内外多家科研单位在Nature Plants上发表了题为《The flying spider-monkey tree fern genome provides insights into fern evolution and arborescence》的封面文章，我院今年即将毕业的博士研究生黄雄为共同第一作者。文章首次报道桫椤的基因组，填补树蕨植物基因组的空缺，为植物进化提供重要参考基因组，在树蕨植物进化和树干发育分子基础研究方面取得重要进展。

    论文的主要内容：一是完成了树蕨基因组组装及注释。本研究组装了桫椤（Alsophila spinulosa）基因组大小为6.2 Gb，是蕨类植物中第一个染色体水平的组装（图1a）。基因组分析鉴定到2次WGD事件，导致大量重复序列的产生（图1b）；重测序分析鉴定到2次瓶颈事件，导致群体数量骤减（图1c）。

图1 桫椤基因组组装及分析

    二是开展了树蕨树干发育及木质素研究。桫椤木质部中大部分细胞为管胞，壁梯纹加厚，且管胞形状不规则并且排列紧密，证明其可能具有支持功能。木质部中含有较高的木质素含量，以G型为主，与CAld5H基因的表达量极低有关。同时鉴定到2个VND基因在木质部中显著上调表达，可能是管胞次生壁加厚的重要调控因子。

    三是完成了树蕨次生代谢物质的鉴定与合成。从茎干中分离纯化得到一对新的对映异构体，命名为(−)-alsophilin和(+)-alsophilin，均有非常好的抗氧化活性，具有潜在的药用和保健品开发价值。进一步解析其生物合成途径，最终构建以苯丙氨酸为起始的合成木质素、黄酮和聚酮类化合物的代谢网络（图2）。

图2 桫椤木质素、黄酮和聚酮类物质合成途径

    论文链接： https://www.nature.com/articles/s41477-022-01146-6