综合的代谢物概况和转录组分析确定了参与在Aconitum pendulum中的二类类生物合成的候选基因
Ting Wang1,2,3, Guoqing Xu2, Zhaoyu Liu4
1Ethnic Medicine Academic Heritage Innovation Research Center, School of Ethnic Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu, China.
Frontiers in plant science
|April 8, 2025
概括
子是有价值的二类化物 (DAs) 的重要来源. 这项研究揭示了DA生物合成的基因调节网络,识别了关键酶并为代谢工程提供了资源.
科学领域:
- 植物生物化学 植物生物化学
- 代谢学 代谢学 代谢学
- 文字转录学 (Transcriptomics) 是一个学科.
背景情况:
- 阿科尼 (Aconitum pendulum) 是一种藏族药用植物,富含二类化物 (DAs).
- 在体外合成DA是具有挑战性的,使得A.子作为主要来源.
- 在A. pendulum中DA生物合成的调节网络尚未完全理解.
研究的目的:
- 为了对A. pendulum进行全面的代谢和转录分析.
- 为了阐明底层的调节网络diterpenoid类生物合成.
- 确定参与DA生产的关键基因和酶.
主要方法:
- 使用UPLC-QQQ-MS/MS进行代谢分析,以识别和量化化物.
- De novo转录组件组装以识别单基因和候选酶基因.
- 对代谢组和转录组数据的联合分析,以将代谢物水平与基因表达相关联.
主要成果:
- 确定了198种类化合物,包括61种二类类化合物 (DA),在各个组织中含量不同.
- 组装了181,422个单基因,并确定了411个与DA合成相关的候选酶基因.
- 发现了特定基因表达 (如ApCYP1,ApBAHD9) 和DA积累 (如turupellin,aconitine) 之间的相关性.
- 发现了涉及迪特尔和DA骨合成的基因的独特组织特异性表达模式.
- 确定了77个BAHD乙烯转移酶,12个O-甲基转移酶和270个可能参与DA生物合成的CYP450酶基因.
- 通过共同表达网络分析,透露了30个DA和58个酶基因之间的116个显著相关性.
结论:
- 这项研究为A. pendulum提供了宝贵的遗传和分子资源.
- 深入了解控制DA生物合成的调控机制.
- 为未来的基因改进和DA生产的代谢工程战略提供了基础.
