主要完成人

开国银、廖志华、唐克轩、张芳源、曾俊岚、邱飞、贾旭、潘琪芳、王玉亮、郝小龙、时敏、万峰、周伟、滕小娟、李勇鹏

主要完成单位

浙江中医药大学、西南大学、上海交通大学、成都医学院、浙江中医药大学金华研究院、成都第一制药有限公司、上海师范大学

项目简介：（项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况,限800字）

本项目属于中药资源学与中药生物技术交叉领域，紧扣珍稀药用生物碱资源供给保障核心难题。颠茄、三分三、短小蛇根草、长春花等药用植物是莨菪碱、长春碱、喜树碱等临床生物碱药物的核心原料，但长期存在天然活性成分含量低、化学合成高污染高成本、野生药源枯竭获取困难等瓶颈。本项目依托国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助，构建完整珍稀药源生物碱生物合成关键技术体系，取得系列突破性进展。

（1）基于三分三、颠茄及曼陀罗等高质量基因组的组装，率先解析了转录因子AaWRKY11通过激活AaH6H1表达促进托品烷生物碱生物合成的分子机制；发现由CYP82M3和TRI构成的基因簇是托品烷生物碱分布于茄科植物的重要遗传基础，厘清托品烷生物碱生物合成途径的演化机制。

（2）首次鉴定了托品烷生物碱生物合成未知酶如苯乳酸葡萄糖基转移酶AbUGT1、海螺碱合酶AbLS、莨菪醛脱氢酶AbHDH，解决了托品烷生物碱生物合成领域近百年以来悬而未绝的问题，为莨菪碱药物的异源生物生产奠定了基础。

（3）首次解析了BAHD类型酰基转移酶催化合成剔佫酰假托品的酶学机制，实现了神经退行性疾病治疗药物惕佫酰假托品的高效半合成；创制了高产长春碱的长春花植株和高喜树碱的短小蛇根草毛状根，提升活性成分的合成效率。

本项目为利用生物技术获取生物碱类活性成分提供了理论依据和技术策略。项目在中科院一区TOP期刊如Plant Communications、Nature Communications、New Phytologist等发表了一系列高质量论文，相关成果受到同行广泛关注及高度评价。项目发表的相关SCI论文被Nature等他引362次，单篇最高他引82次，入选Elsevier中国高被引学者2名，培养国家重点研发计划项目首席科学家1名。受邀在Trends in Biotechnology和Journal of Integrative Plant Biology等知名期刊撰写综述。研究成果得到很好的转化，项目相关专利作价入股逾千万元，产生了良好的经济和社会效益。项目培养了欧洲科学院院士、国家万人计划领军人才、国家青年岐黄学者、国家优青、青年长江学者、教育部新世纪优秀人才等人才多名。