提到煙草，人們首先想到的是香煙與健康風(fēng)險。但中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所的一項突破性研究，讓這種爭議性作物搖身一變，成為高效生產(chǎn)天然救命藥的“綠色工廠”——科研團(tuán)隊首次培育出能高效合成毛喉素的工程煙草，其藥物含量較傳統(tǒng)藥材高出20%，為天然藥物的可持續(xù)生產(chǎn)打開了新大門。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上。

毛喉素是治療心血管及呼吸系統(tǒng)疾病的重要藥物，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式依賴瀕危植物毛喉鞘蕊花根部提取，面臨植物資源稀缺、活性成分含量低等瓶頸。

該科研團(tuán)隊利用自主知識產(chǎn)權(quán)的多基因組裝系統(tǒng)將6個關(guān)鍵合成基因整合并導(dǎo)入煙草，培育出穩(wěn)定合成毛喉素的植株。隨后，研究團(tuán)隊通過基因編輯技術(shù)敲除煙草內(nèi)源二萜合成基因簇，獲得前體代謝強化的底盤株系。再通過定向代謝工程技術(shù)在煙草腺毛中表達(dá)合成基因，培育出新一代工程煙草，其葉片中毛喉素含量較傳統(tǒng)藥材高20%。

據(jù)介紹，該成果有望突破微生物合成體系的成本瓶頸，為藥用植物活性成分的綠色智造開辟新途徑。也可用于青蒿素、紫杉醇等高價值藥物的綠色生產(chǎn)，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。

該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、山東省自然科學(xué)基金等項目支持。