植物是優秀的“化學家”，可以合成20-100萬多種結構和功能各异的天然小分子化合物。植物次生代謝小分子化合物在植物生長發育、脅迫響應、抗病抗逆、植物與環境互作等方面都有重要作用，它們中的大部分只在特定的植物家族或者物種中分佈，其生物合成往往涉及到多種多樣的酶反應步驟和亞細胞分區。植物的基因組重複序列多、結構複雜、大小不一，使得長久以來挖掘植物次生代謝物多樣性的分子進化機制進展緩慢。隨著測序科技的發展，越來越多的植物基因組和泛基因組被報導，這些數據為解析代謝多樣性的基因組基礎提供了豐富的資料。
2022年1月20日，Plant Communications線上發表了上海交通大學農業與生物學院劉振華課題組題為Unlocking Plant Metabolic Diversity: A（pan）-Genomic View的綜述，總結植物次生代謝小分子多樣性的（泛）基因組基礎。
圖.代謝多樣性的基因組基礎
該綜述立足於過去1-3年內的植物代謝領域重要參考文獻，重點總結了推動植物代謝物多樣性的潜在分子進化機制（比如基因和全基因組複製、植物代謝基因簇和泛基因組水准的基因組結構變異等）。同時，用生動具體的天然產物合成與分化的代表性案例，分層次在不同的進化維度（物種間水准和物種內水准）對上述的幾種分子進化機制進行表述。
當前，利用高品質基因組和泛基因組挖掘新的代謝通路、理解複雜代謝網路的分子進化機制的研究剛剛起步。該綜述也總結了當前一些研究方法的不足，特別是泛基因組在關聯代謝性狀方面的諸多問題，重點強調了多組學關聯在解析植物代謝通路挖掘與理解其生理生態功能方面的重要性。
上海交通大學農業與生物學院劉振華教授為論文的通訊作者，上海交通大學博士生周玄為論文第一作者。該論文得到了上海交通大學啟動經費、上海海外引進人才計畫和上海浦江人才計畫（20PJ1405900）等項目的資金支持。