2025年11月4日，国家中药材产业技术体系广州综合试验站站长杨全教授率领试验站其他成员，在《Molecular Horticulture》上发表题为《A chromosomelevel genome assembly of Alpinia officinarum Hance sheds new light on its evolution and flavonoid biosynthesis》的研究论文，首次完成高良姜（山姜属）染色体级基因组组装，为该药材的遗传改良和产业化提供了重要的科学依据。

      高良姜是姜科山姜属的多年生草本植物，已被列入《既是食品又是药品的物品名单》并收录于《中国药典》，是我国“十大广药”之一。其根茎在医药、食品、香料、化妆品及蔬果保鲜等领域广泛应用，主要活性成分为黄酮类化合物。深入解析其基因组结构和黄酮生物合成机制，对提升药材质量、实现分子辅助育种具有重要意义。

      本次研究采用 HiFi 与 HiC 测序技术，首次完成高良姜的染色体级基因组组装。高良姜为三倍体（2n = 3x = 72），基因组大小约 2.10 Gb，分布在 24 条染色体上。通过系统发育分析，鉴定出 13 480 个基因家族（共 37 077 个基因），其中 7 334 个为高良姜特有基因，并证实高良姜与生姜约在 1 610 万年前分离，且共同经历一次全基因组复制（WGD）事件。

      转录组学和代谢组学的联合分析发现，根茎中高度特异性积累的 107 种黄酮类代谢产物，并锁定其候选合成基因。加权基因共表达网络分析（WGCNA）指出转录因子 AobHLH94 在根茎黄酮合成中的关键作用。实验验证表明，AobHLH94 能直接激活 AoC4H 与 AoCHI 启动子，并间接提升 AoCHS 活性，从而调控黄酮合成。该因子在水稻中亦能促进黄酮积累，显示出跨物种的调控潜力。

      本项目的第一作者为广东药科大学中药学院青年教师高弘扬博士，通讯作者为杨全教授，团队成员还包括商红丽、黄茜、郑子祺、于浩然等。研究得到了国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划、广东省自然科学基金以及广东省乡村振兴战略专项基金等多项资助。

      此次基因组解析是广州综合试验站在中药材高通量组学研究领域的里程碑，标志着站点在药材资源创新、分子育种和产业化技术研发方面的领先地位。站长杨全教授指出，后续将围绕分子辅助育种开展高良姜新品种选育，提升黄酮含量和抗逆性；结合广州综合试验站的技术平台，推动高良姜育苗、种植和加工的标准化、规模化示范；深化与农业、食品、医药等领域的跨学科合作，探索黄酮类化合物在功能食品和天然药物中的应用。

      该研究成果已在国际权威期刊《Molecular Horticulture》在线发表，DOI 为 https://doi.org/10.1186/s43897-025-00191-x ，全文可通过期刊平台获取。国家中药材产业技术体系广州综合试验站将继续发挥技术创新引领作用，推动中药材资源的高质量发展，为保障国家药材安全和提升中医药国际竞争力贡献更大力量。