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中棉所合成生物学研究取得进展 开辟药用棉花新领域

来源: 办公室 作者:冯文娟 梁冰      访问统计:       添加日期: 2020-10-12

  近日,中国农业科学院棉花研究所李付广研究员团队参加中国中医科学院黄璐琦院士牵头申报的国家“十四五”重点研发计划合成生物学重点专项“植物天然产物的途径创建”项目已顺利通过答辩和立项。该项目是中棉所获批立项的第一个“十四五”项目(课题),是该团队推动药用棉花研发、开展学科交叉、进行“三创一体”研究的重要进展,也是棉花科研进入新领域、转型升级的重要标志。
  癌症是威胁人类健康的重大疾病。紫杉醇是国际公认的治疗癌症特效药。但由于其结构复杂,既不能化学合成,也无法通过微生物发酵生产,唯一来源是稀缺的红豆杉,致使紫杉醇价格昂贵、供需矛盾突出。棉花全身都是宝,尤其是药用价值还远远未被发掘利用,棉花的药用次生代谢物质丰富,其中棉酚与紫杉醇同为萜类化合物,具有相同的生物合成底物,相似的P450酶促系统。棉花基因组中含有大量高度保守的紫杉醇合成通路同源基因,并且比较基因分析发现,棉花是紫杉醇合成的最理想载体,使其成为异源合成紫杉醇最理想的高等植物之一。发展药用棉花,生物合成紫杉醇预计会产生良好的社会经济效益。
  棉花是开展合成生物学最理想的高等植物之一,转基因抗虫棉是我国产业化最成功的农作物,是植物合成生物学成果的典范。本项目中,李付广研究员团队主要负责鉴定天然产物未知功能基因、搭建途径解析平台、构建植物细胞工厂等工作,探索利用棉花生物合成紫杉醇。该研究将以棉花生物学国家重点实验室研发平台为依托,以药用棉花为载体,建立活体生物药物生产工厂,研发基于紫杉醇母核结构的新型药物,进而实现从“有”到“新”的创造。通过实施该项目,中棉所将构建药用棉花技术链、创新链、价值链、产业链和服务链,通过跨学科交叉对药用棉花进行理论创新、学科建设、技术突破、产品攻关和平台搭建,打造国际一流的棉花生物制药创新体系,对催生生物制药新业态具有重要价值。

 
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