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中药材2024年第07期:栝楼黄酮类生物合成关键酶基因的挖掘

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡秀芹;梁秀坤;张文玉;刘言娟;辛杰;张永清;

单位:山东中医药大学药学院;临沂大学医学院;滨州市检验检测中心;

摘要:目的:深入挖掘栝楼黄酮类次生代谢产物生物合成途径相关酶基因,以便解析栝楼黄酮类化合物生物合成的调控机制。方法:以栝楼雌雄株花芽为材料,采用转录组测序、生物信息学及功能注释等方法筛选差异表达基因(DEGs);对关键的酶基因进行qRT-PCR验证;利用HPLC法测定栝楼雌雄株叶、茎、花三个部位的总黄酮含量;应用Pearson法分析栝楼雌雄株不同部位基因表达量与总黄酮含量之间的相关性。结果:分别从雌雄株花芽文库中获得了17 619 567和16 699 544条高质量的reads,组装并去冗余后得到156 032条Unigenes,经筛选得到25 435条DEGs; KEGG代谢通路发现,有80条DEGs参与了栝楼黄酮类生物合成,其中包括ANR、CHS、HCT等关键酶基因;栝楼雄株各部位的总黄酮含量均高于雌株(P≤0.001),且黄酮生物合成途径排名前三的关键基因在雄株中的表达量显著高于雌株(P≤0.001);ANR、CHS和HCT基因与总黄酮含量在栝楼雌雄植株中呈现出不同的相关性。结论:该结果为进一步研究栝楼功能基因在黄酮类成分代谢路径中的调控作用以及雌雄株黄酮类成分差异的遗传机制奠定了基础。

关键词:栝楼;;次生代谢;;生物合成;;关键酶基因;;黄酮类成分

基金资助:国家自然科学基金项目(81803651)