本草基因组学赋能中药资源可持续利用

摘要

<正>全球中草药年产值已突破万亿元，产业发展依赖于药用植物资源的可持续开发与高效利用。然而，药用植物资源以野生为主，全球已收录的28 000余种药用植物中，仅400余种实现驯化栽培。中草药种植盲目引种、种质混杂等问题，导致中药材质量参差不齐，影响临床用药的安全性与有效性。此外，中药活性物质在基原植物中含量低，化学合成难度大，其药物开发及利用严重威胁药用植物资源的可持续发展。针对中药材品质下降、活性物质含量低等问题，陈士林院士团队提出本草基因组学并发起千种本草基因组计划，该计划拟完成千种药用植物全基因组测序与解析，系统揭示活性物质生物合成、调控及运输机制。在此基础上，通过合成生物学技术实现天然药物的高效生产，借助基因组辅助育种培育高产优质的中药材新品种，为中药资源的可持续利用提供全链条的科技支撑（图1）。基于本草基因组学发展趋势和应用需求分析，未来药用植物资源挖掘与创新利用有望在以下几方面得到更为系统且深入的研究。