近日，我校国家中医药管理局岭南药材生产与开发重点研究室主任、国家中药材产业技术体系广州综合试验站站长杨全教授在团队构建了首个近端粒到端粒（near-T2T）、染色体水平的肉桂基因组，并在此基础上找到6个可能同时调控“韧皮部增厚”和“活性成分积累”的候选转录因子。相关论文以“Analysis of a near telomere-to-telomere genome of Cinnamomum cassia (L.) J. Presl uncovers the genetic mechanism of a phenylpropanoid pathway during phloem development”为题于2026年10月24日发表于Industrial Crops & Products（中科院农林科学大类1区Top期刊），高弘扬副教授、硕士研究生窦秋梅为共同第一作者，杨全教授为通讯作者。相关成果被中国中医药报刊载报道：找到肉桂活性成分积累调控开关！广东药科大学杨全教授团队为肉桂绘制“高清基因地图”（https://mp.weixin.qq.com/s/2g89R9XGSxz5xwFFrv6vGg）
肉桂近 T2T 基因组特征
肉桂是药食同源物质，2002年列入国家卫健委第一批《既是食品又是药品的物品名单》，并被《中国药典》收录，具有有补火助阳、引火归元、散寒止痛、温通经脉的功效，广泛用于医药、保健、食品等领域。广东云浮、肇庆是肉桂的主产区。肉桂韧皮部是肉桂药材的核心药用组织，韧皮部厚薄、挥发油含量直接影响药材质量。长期以来，肉桂缺乏高质量参考基因组，活性成分怎么积累、肉桂怎么变厚，分子机制说不清楚，高产优质的品种选育等工作缺乏基因水平上的数据支撑。
肉桂不同采收月份韧皮部 TO-GCN 调控网络
这次，团队整合PacBioHiFi、OxfordNanopore、Illumina和Hi-C等多平台测序技术，给肉桂绘出了一张连续性更好的“基因地图”：基因组总大小约1158.36Mb，组装到12条染色体，鉴定到21个端粒、12个着丝粒，BUSCO基因组完整性达97.9%，注释蛋白编码基因32489个。简单说，就是为肉桂后续找基因、做育种提供了一张更清晰、更完整的“地图”。
肉桂韧皮部发育与有效成分生物合成协同调控模式图
基于这张“地图”，研究发现肉桂特有的、扩张的基因家族显著富集在苯丙烷、黄酮和萜类等次生代谢通路，为解释肉桂特殊香气和药用成分的形成提供了遗传线索。团队还对肉桂及其变种大叶清化桂的树皮、枝条和叶片开展转录组与代谢组联合分析，分析了174个代表性化合物，揭示肉桂醛、肉桂酸、香豆素、黄酮和萜类等成分的组织特异性积累规律。对不同采收月份的肉桂皮开展转录组分析，并结合激素含量进行WGCNA、TO-GCN分析，锁定WRKY-23、WRKY-30、WRKY-39、SBP-1、SBP-3、Dof-8等6个候选”双功能”转录因子。这6个因子在7、8、9月高表达，既与肉桂醛等苯丙烷类成分合成通路的关键基因密切相关，又与形成层活动、韧皮部分化及次生细胞壁相关基因高度关联，提示其可能同时参与“长皮”和“积累活性成分”。团队还按肉桂生长节律设置采样时间点，结合解剖、挥发油、五种苯丙烷类成分和激素测定，解释了肉桂”什么时候采更好”的问题，研究提出9月是兼顾产量与品质的重要采收窗口；若以肉桂醛为目标，7月也值得关注。激素动态还提示，IAA、GA4、JA等信号在活跃生长期增强，未来或可通过精准激素管理模拟内源信号，促进韧皮部增厚和活性成分积累。
该研究为阐明“韧皮部发育-次生代谢”协同调控机制提供了系统框架。对广东而言，肉桂是重要的南药和县域特色农产品，相关成果有望为分子标记辅助育种、优良品种选育、采收期优化和规范化种植提供基因靶点和理论依据，为广东“百县千镇万村高质量发展工程”中的南药产业提质增效提供科技支撑。下一步，团队将继续开展候选转录因子的功能验证和生产应用研究。
近年来，杨全教授团队落实“双百行动”，着力推动罗定肉桂产业高质量发展，围绕全链条布局开展研究：在种质源头上，依托罗定百年老桂树建立种质资源保护与研学基地，开展古树亲缘关系评价与优良母树筛选，并推进肉桂种苗快速繁殖技术与质量标准制定；在种子质量层面，完成肉桂种子生活力检测方法优化与种子质量分级标准研究；在品质形成机理上，运用转录组学与代谢组学揭示了肉桂与大叶清化桂挥发油含量差异的苯丙烷代谢途径分子机制，阐明了树皮、枝条、叶片中黄酮类、香豆素及肉桂醛积累差异的关键候选基因，并解析了5至8年生肉桂有效成分的动态积累规律；在产地加工环节，系统比较了自然晾干、热风干燥与真空冷冻干燥对肉桂挥发性成分及质量标志物的影响；在产业服务方面，开展了罗定肉桂道地药材质量特征研究、药材及饮片标准制定与肉桂油精制工艺优化。部分成果应用于生产一线。
来源：广东药科大学、中国中医药报
编辑：陈颖
审核：蔡帆
审定：杨彦
