Nature Commun | 热科院和华中农大研究团队成功组装胡椒参考基因组，揭示了胡椒碱生物合成...

2019年10月16日，Nature Communications 在线发表了中国热带农业科学院香料饮料研究组郝朝运研究组和华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室金双侠研究组合作完成的题为“The chromosome-scale reference genome of black pepper provides insight into piperine biosynthesis”的研究论文。该研究成功组装了胡椒的参考基因组，并揭示了胡椒碱生物合成的分子基础。

胡椒 (Piper nigrum, 2n=52) 属胡椒科（ Piperaceae）胡椒属（Piper）多年生常绿藤本植物，原产于印度，是重要的香辛料作物。胡椒在东南亚热带地区有悠久而广泛的栽培史，是印度和欧洲之间的重要贸易商品。在中世纪的欧洲，来自印度南部的黑胡椒被称作“黑色黄金”，在中世纪的西方人看来，亚洲胡椒是一种奢侈品。

该研究利用PacBio, 10X Chromium, BioNano DLS optical mapping以及 Hi-C mapping技术组装了胡椒的基因组（761.2 MB）。比较基因组分析揭示了糖基转移酶、细胞色素P450、莽草酸羟基肉桂酰转移酶、赖氨酸脱羧酶和酰基转移酶基因家族中的特异性基因扩增。转录组分析表明，这些基因家族中，一些果实特异性表达的代表性基因表达上调。此外，该研究还确定了与胡椒碱生物合成相关的基因表达、进化和家族大小的变化。

由于胡椒科植物地理分布特性，谱系的多样性以及独特的次级代谢，胡椒基因组的成功组装对研究进化，生态和植物化学之间的联系具有重要意义。该研究结果也对胡椒属植物的生物学和农艺研究具有重要价值。