对比转录组分析和HPLC揭示了与Rheum palmatum复合体中生物活性成分的合成相关的候选基因

科学领域:

• 植物生物化学和遗传学
• 代谢学和转录学.
• 药理学是指药理学,即药理学是指药理学.

背景情况:

• 生物活性成分的含量对Rheum palmatum至关重要.
• 基因繁殖可以增加含量,但需要了解代谢物生物合成.
• 对于代谢物生物合成的有限知识,阻碍了有效的育种策略.

研究的目的:

• 为了研究在风湿物种中不同的人类素含量背后的分子机制.
• 为了确定关键的基因和途径,参与了在风湿中代谢物生物合成.
• 为了提供关于改善Rheum palmatum因增强生物活性成分的遗传改进的见解.

主要方法:

• 从两个Rheum物种 (PL和ZK) 的根,茎和叶子的深度转录组测序,具有不同的 antraquinone 水平.
• 生物信息分析包括单基因组合,功能注释和差异基因表达分析.
• 在主要代谢途径中对差异表达基因 (DEGs) 的研究.

主要成果:

• 组装了58,782个单基因,其中80%具有功能性注释.
• 在什基酸盐,MEP,MVA,多基化物通路,以及catechin/gallic acid生物合成中确定了DEGs.
• 观察到结构性酶基因的显著上调在高氨酸类风湿 (ZK) 的根部,这表明在氨酸合成中发挥了作用.

结论:

• 这项研究阐明了风代谢物生物合成中的关键遗传参与者.
• 鉴定出差异表达的基因为未来的功能研究提供了目标.
• 研究结果支持基因育种的策略,以增强风湿中的生物活性化合物.