紫杉醇仅能在红豆杉中合成，这与其独特的基因家族有密切关系。”闫建斌说，该研究系统分析了紫杉醇合成相关基因的定位与协同表达调控，绘制了多个相关基因家族的位置图谱，特别揭示了细胞色素P450家族，尤其是紫杉醇合成相关P450亚家族（CYP725A）的基因组分布和调控规律。“紫杉醇合成酶基因在基因组上是否存在协同分布和调控，此前一直未知。”闫建斌说，他们的研究进一步发现了紫杉醇合成相关基因在红豆杉染色体上存在聚集分布和受植物激素茉莉素协同调控的趋势，鉴定了红豆杉特有的CYP725A家族和首个紫杉醇生物合成基因簇由六个基因串联组成，并主要负责着催化紫杉醇生物合成的前两步。中国科学院院士邓子新教授高度评价了该研究进展，从紫杉醇被发现开始，科学家们经过半个多世纪的研究，完成了对其构效关系、药物剂型、药物来源、临床应用、作用机制等方面的研究工作。如今，我国科学家完成南方红豆杉基因组测序和组装，为解决“红豆杉如何合成紫杉醇”的关键科学问题提供了重要基石。“该项研究所发现的紫杉醇生物合成基因的分布与调控规律，基于多组学分析获得的候选基因，对于指导红豆杉遗传育种和种质资源的高效利用，具有重要意义；而且能够为我国的紫杉醇合成生物学生物制造提供生物数据保障，加快紫杉醇异源合成底盘的设计和开发，为下一步开发绿色环保、可持续生产的紫杉醇生物合成策略提供关键基础。”邓子新说。该论文共同第一作者为基因组所研究员熊兴耀、博士后苟君波、助研廖庆刚和湖南农业大学副教授李炎林。