两种欧洲Heracleum物种中的法拉诺库马林:转录组和代谢组研究

科学领域:

• 植物基因组学 植物基因组学
• 自然产品的生物合成.
• 药理学 药理学是指药理学的学科.

背景情况:

• 包括Heracleum (巨型猪) 在内的阿皮亚ceae家族植物产生富拉诺库马林,以其光敏感性而闻名.
• 虽然它们的代谢概况是已知的,但Heracleum物种中的基因组学和 furancoumarin 生物合成尚未得到充分探索.
• 与其他Heracleum物种相比,巨型猪的光敏度较高并未得到充分理解.

研究的目的:

• 进行第一个对密切相关的Heracleum物种进行比较基因组和代谢分析.
• 调查赫拉克勒姆物种中不同色素含量和光敏度背后的原因.

主要方法:

• 在H. sosnowskyi和H. sibiricum的地表器官中对基因组特征和furanocoumarin含量的比较分析.
• 检查参与富拉诺库马林生物合成途径的基因.
• 对化合物含量和基因表达的种群间差异的分析.

主要成果:

• 索斯诺夫斯基菌和西比里克菌都具有角和线性furanocoumarins的基因.
• H. sibiricum 产生较低水平的角性法拉诺库马林,这可能是由于缺少贝利芬-8-二甲基酸转移酶的基因.
• H. sosnowskyi 积累了更高水平的桑托毒素,并且观察到化合物水平和基因表达的种群间变化.

结论:

• 这项研究提供了第一个比较的基因组和新陈代谢洞察力,对Heracleum物种中的furanocoumarin生物合成.
• 基因存在和基因表达水平的差异有助于在Heracleum物种中改变氨酸蛋白质的形状和光敏度.