代谢组和转录组的整合 对于Dendrobium nobile的Lindl. 在对甲基斯蒙酸盐的反应中

科学领域:

• 植物代谢学和转录学.
• 药用植物生物化学 药用植物生物化学
• 二次代谢物生产的分子生物学

背景情况:

• 丹德罗 (Dendrobium nobile) 是一个临灭绝的药用植物,具有重要的生态和经济价值.
• 它含有有价值的类化合物和多糖,具有抗病毒,抗瘤和增强免疫力的特性.
• 其代谢物产生背后的分子机制,特别是对像甲基斯酸盐 (MeJA) 这样的刺激的反应,尚未完全理解.

研究的目的:

• 调查由甲基斯酸盐 (MeJA) 诱导的Dendrobium nobile中的代谢和转录基因变化.
• 确定参与重要化合物的生物合成的候选基因和途径,特别是树突蛋白.
• 为进一步研究和应用D. nobile.提供基础.

主要方法:

• 在暴露于MeJA后,同时分析D. nobile的代谢组和转录组.
• 不同代谢物分析以确定多糖,类和类等途径的变化.
• 转录组测序以识别差异表达基因 (DEG) 并使用GO和KEGG注释分析它们的功能.
• 同表达分析以确定调节生物合成途径的潜在转录因子 (TF).
• 热图分析以确定特定的基因 (例如,合成酶,细胞染色体P450s),可能参与树突蛋白生物合成.

主要成果:

• 确定了377种不同的代谢物,其中15种与多糖路径和35种与类和类路径相关.
• 检测到3256个差异表达的基因,在MeJA治疗14天后观察到1346个DEG.
• 189和99个候选基因与分别特类和多糖类生物合成有关.
• 238和313 TFs涉及调节类和多糖生物合成.
• 特定的基因包括塞斯基特合成酶,细胞染色体P450氧化酶,甲基转移酶和氨基转移酶基因被确定为可能与树突蛋白生物合成相关的.
• 一个聚合成酶基因在MeJA治疗后表达高,与树脂蛋白含量有正相关性.

结论:

• 治疗MeJA显著影响了Dendrobium nobile的代谢和转录组.
• 这项研究为了解D. nobile的代谢和分子过程提供了关键的代谢和转录基因数据.
• 确定了树突蛋白生物合成途径的候选基因和潜在的中间化合物,为未来的研究和利用奠定了基础.