2022年12月14日，西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心（以下简称中心）在腾讯会议（会议号：531-357-450）线上进行2022-2023学年第16期学术活动。会议由赵明教授主持，杨生超教授、陈军文教授、张广辉教授、梁艳丽教授、范伟教授、字淑慧教授、张敬丽教授、赵艳副教授、刘冠泽副教授、和四梅博士等教师及中心全体研究生参加了此次学术活动。
在此次学术活动报告会上,李朝林以“Chromosome-level assembly and analysis of the Thymus genome provide insights into glandular secretory trichome formation and monoterpenoid biosynthesis in thyme”为题，讲述了结合比较基因组学、系统发生学、转录组和代谢组研究，发现了地椒中许多与单萜生物合成和分泌型腺毛发生有关的调控因子和基因，如TPS、CYP、SDR、R2R3-MYB和HD-ZIP IV等基因，Tq02G002290.1 (TqTPS1)被证明编码萜烯合酶，负责催化从二磷酸香叶酰(GPP)生产主要单萜产物γ-萜品烯。百里香属是唇形科药用植物和芳香植物，具有抗菌和抗氧化等生物活性，然而，百里香属全基因组数据的缺乏，限制了中国本土百里香功能基因组的研究地椒是我国重要的野生药用植物，含有大量的萜类化合物。本研究对地椒基因组进行了染色体水平的组装和注释。为百里香腺毛形成和单萜类生物合成的机制提供了重要的见解。
李沐洁以”Chloroplastic metabolic engineering coupled with isoprenoid pool enhancement for committed taxanes biosynthesis in Nicotiana benthamiana”为题讲述了利用红豆杉细胞和组织培养物进行化学合成紫杉醇。紫杉醇是一种高效的抗癌药物，然而其生产率不能满足不断增长的需求，或者生产过于复杂或在经济上不可行，还需通过优化微生物宿主来合成紫杉醇中间体。本文介绍了一种高生物量植物本氏烟草中的紫杉二烯合成酶、紫杉二烯-5α-羟化酶和细胞色素P450还原酶。使用叶绿体分区化代谢的工程策略，结合增强类异戊二烯前体，结果表明，工程植物可以产生紫杉醇的中间体，紫杉二烯和紫杉二烯-5α-醇。，该研究为未来生物技术努力实现紫杉醇生产迈出了重要而关键的一步。
高丽琳以“Meliaceae genomes provide insights into wood development and limonoids biosynthesis”为题，阐释了楝科植物木材发育和柠檬苦素生物合成的分子机制。楝科植物是热带和亚热带地区常见重要树种，木材品质优良，活性物质种类丰富，其次生代谢物柠檬苦素类化合物具有显著的杀虫生物活性。探讨其生物合成差异的机制，对于挖掘开发楝科植物资源具有重要意义。虽然已有文献报道过楝科植物的基因组，但早前二代测序平台获得的基因组连续性、完整性不够理想，印楝等楝科植物染色体级基因组质量可进一步提升和深入挖掘。本研究公布了印楝和苦楝高质量基因组以及其它楝科代表物种的全基因组重新测序结果，研究了楝科植物的系统发育关系，探讨了柠檬苦素生物合成调控等特征的分子机制，为楝科植物种质资源的开发利用提供了重要参考。
马迪娜以“Pathogen-induced biosynthetic pathways encode defense-related molecules in bread wheat”为题，阐述了小麦生物胁迫反应途径。本研究分析了基因共表达网络，以确定在病原体暴露反应中显示一致诱导的模块。在顶部的病原体诱导模块中，发现了多个在物理上彼此相邻的基因簇，它们对应于六种病原体诱导的生物合成途径，共享一个共同的调节网络。功能分析显示，这些通路都由生物合成基因簇编码，产生各种不同种类的化合物，即类黄酮、二萜和三萜，包括与防御相关的化合物Ellarinacin。通过比较基因组学，还鉴定了与已知水稻植保素momilactones（稻壳酮）相关的位点，以及短柄草中的一个与防御相关的基因簇。该研究结果提高了对小麦化学防御的认识，并为增强这种重要农业作物的抗病性开辟了途径。
杨红磊以“Reduced chemodiversity suppresses rhizosphere microbiome functioning in the mono-cropped agroecosystems”为题，阐述了活跃在根际界面的微生物对土壤养分有效性、养分循环和植物生长具有极其重要的影响。大量的植物光合产物会被运到根部并释放到根际，成为根际沉积物，不同的根际沉积物可以选择不同的根际微生物。根据资源优化假说，栽培轮作制度可能会影响植物对输送到地下部光合有机物的种类多样性及其分配。为了探究不同种植制度对土壤微生物群落多样性、组成和组装机制的影响，作者团队以种植一年、连作五年、连作十年为处理，开展了一个花生盆栽13CO2标记实验进行探究。结果表明，长期单作通过降低根际化学多样性抑制单作农业生态系统根际微生物群的功能。
在此次学术会议上，参会的老师和学生，就五位演讲者报告的内容提出了自己的问题，和报告者开展了热烈的讨论和交流。
（李朝林供稿）
（赵艳审稿）