中国农业科学院农业基因组研究所研究员闫建斌介绍，现行的紫杉醇提取及半化学合成方法均严重依赖红豆杉资源，而目前世界范围内还没有形成大规模的红豆杉原料林基地。
据科学家推算，肿瘤患者单个疗程就需消耗2克以上的紫杉醇。这些微量的紫杉醇则需要从4-8棵生长超过50年的野生红豆杉树皮中提取。一方面是红豆杉与紫杉醇的稀缺，另一方面是巨大的医疗需求，这就导致红豆杉原料常年价格高昂，供不应求。
据介绍，目前世界上，尚无成规模的人工种植红豆杉项目，而野生的红豆杉极其稀缺，在我国，红豆杉是国家一级珍惜濒危保护植物，同时，全世界有42个国家将红豆杉称为"国宝"。
揭开紫杉醇合成的秘密
据闫建斌介绍，在此次研究中，科研人员利用第三代测序技术，获得基因组的测序读段（reads），高深度的测序饱和覆盖南方红豆杉基因组，然后再从头拼接，从而还原红豆杉各染色体的序列片段。
之后，科研工作者们结合辅助基因组组装Hi-C测序方法，捕获全基因组范围内整染色体质DNA在空间位置上的关系，确定序列片段在染色体上的方向和顺序，最终确定基因组各染色体上ATCG四种碱基的排列顺序。
研究通过对南方红豆杉单倍体胚乳组织进行全基因测序，成功组装了染色体级别的高质量南方红豆杉参考基因。
研究显示，紫杉醇合成相关基因的基因组定位和协同表达调控，绘制了多个相关基因家族的基因组位置图谱，特别揭示了细胞色素P450家族的基因组分布和调控规律。研究首次发现了紫杉醇合成基因在红豆杉9号染色体上的聚集分布现象，并在其中鉴定了首个紫杉醇生物合成基因簇，由六个基因串联组成，主要负责催化紫杉醇生物合成的前两步。
