密歇根州立大学的研究人员在探索薄荷家族基因奥秘方面取得重大突破，揭示了地栎(一种薄荷近亲)的庞大基因组和独特化学特性，为天然杀虫剂和抗生素的研发开辟了新路径。

研究团队发现，地栎的基因组规模惊人，几乎与人类基因组相当，拥有超大的基因簇和四组染色体。这一发现不仅展示了薄荷家族成员在基因层面的复杂性，也为理解其天然抗癌、抗虫和抗病毒特性提供了关键线索。

密歇根州立大学研究员Björn Hamberger表示，通过解析地栎的基因奥秘，研究人员离在实验室中大规模复制这些天然强大的植物化学物质更近了一步。他设想，未来或许能开发出一种天然产品，喷洒在蔬菜上即可有效抵御害虫侵袭，这对于大规模农业具有潜在的应用价值。此外，这些植物还具备令人兴奋的抗菌特性，有望为解决抗生素耐药性问题提供新方案。

该研究成果已发表在《植物通讯》杂志上。研究过程中，团队成员利用生物信息学技能，成功处理了地栎庞大的基因数据。他们发现，地栎是四倍体植物，拥有四个基因组拷贝，这解释了其基因组的复杂性和庞大性。同时，地栎还含有一个非常大的基因簇，其中功能相似的基因紧密排列，这有助于理解薄荷家族如何进化出其强大的天然化学性质。

Hamberger教授指出，植物在进化过程中发展出了一系列特殊的代谢物来适应环境并繁衍生息。这些独特的分子是薄荷家族中各种化学特性的来源，如印度彩叶草治疗青光眼的能力、德克萨斯鼠尾草的抗菌化学特性等。通过解析这些植物的基因组，研究人员可以更好地理解它们的化学多样性，并探索其在医药、农业等领域的应用潜力。

此前，Hamberger实验室已通过探索基因和化学多样性取得了多项突破。例如，他们曾解析了美洲紫珠的基因组，揭示了其天然化学物质驱赶蚊子和蜱虫的机制。此次对地栎的研究进一步拓展了这一领域的知识边界。

随着研究的深入，生物化学家们正朝着在实验室中复制可用数量的强大天然分子迈出下一步。未来，这些发现有望为农业、医药等领域带来革命性的变化，帮助我们更好地应对世界重大挑战。

此次研究不仅展示了薄荷家族植物的巨大潜力，也提醒我们，在日常生活中常见的植物中，往往隐藏着解决重大问题的关键线索。

更多信息： Abigail E. Bryson 等人，四倍体 Teucrium chamaedrys 的高质量基因组组装揭示了近期的全基因组重复以及一个用于二萜代谢的大型生物合成基因簇，Plant Communications (2025)。