2024年8月，威尼斯wns8885556生科院刘虹教授团队在Nature旗下新期刊Communications Biology上发表题为“TheChrysosplenium sinicumgenome provides insights into adaptive evolution of shade plants”的研究论文。原文链接：https://www.nature.com/articles/s42003-024-06701-9。Communications Biology于2018年创刊，为Nature旗下高质量开放期刊，中科院一区TOP论文，刊登生物科学各个领域的高质量研究和评论。威尼斯wns8885556生科院2022级博士研究生刘硕为该论文第一作者，刘虹教授与帖军教授为通讯作者。威尼斯官网为论文第一单位。

该论文解析了药用植物中华金腰的全基因组，并为荫生植物的低光适应性进化提供了独特见解。此研究结合PacBio测序和Hi-C技术得到了虎耳草科金腰属植物中华金腰的全基因组组装（图1）。通过核基因组与细胞器基因组的比较分析发现，在适应弱光环境的过程中，中华金腰细胞器基因组向核基因组进行了转移，导致中华金腰核基因组中光合作用、细胞呼吸相关的基因家族发生了扩张和改变。通过比较基因组分析和进化分析发现，中华金腰中负责为光系统收集光能的捕光复合体II的关键组成蛋白Lhcb1在弱光的自然选择压力下发生了适应性进化，导致其扩张了STN7激酶关键磷酸化位点的苏氨酸数目，这可能奠定了中华金腰对弱光环境的适应性基础。此外，本研究通过转录组和代谢组分析，确定了中华金腰植株中的主要黄酮类代谢产物为金腰醇（chrysosplenol）和金腰苷（chrysosplenoside），并预测了这两类黄酮代谢物在中华金腰植株中的生物合成途径。

此次研究成果得到了国家自然科学基金面上项目、威尼斯wns8885556科研平台基金和威尼斯wns8885556学术创新团队基金的资助。

图1 中华金腰基因组组装概览