显齿蛇葡萄与广东蛇葡萄二氢杨梅素积累机制研究
2024-09-25分类号:S567.19
【部门】湖南农业大学生物科学技术学院 吉首大学林产化工湖南省重点实验室
【摘要】【目的】分析比较显齿蛇葡萄与广东蛇葡萄的转录组序列,挖掘与二氢杨梅素(Dihydromyricetin, DHM)积累相关的基因,为探究显齿蛇葡萄高DHM积累机制提供新思路与方法。【方法】以显齿蛇葡萄和广东蛇葡萄叶片为材料,采用高效液相色谱法(HPLC)分析2种材料DHM含量,并利用RNA-Seq和qRT-PCR技术,分析DHM代谢途径相关基因的表达模式变化。【结果】显齿蛇葡萄与广东蛇葡萄的幼叶中DHM含量差异可高达15倍,显齿蛇葡萄幼叶干重下DHM含量为336.8 mg/g,而广东蛇葡萄幼叶为20.8 mg/g。经转录组差异表达筛选,共获得14 914个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs),其中大量的DEGs显著富集到核糖体、糖酵解/糖异生、光合生物中的碳固定、苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成等途径中。富集结果表明显齿蛇葡萄在参与类黄酮合成代谢与分解代谢相关基因上与广东蛇葡萄有显著差异。GO富集分析结果表明,DEGs高度参与到植物初生代谢过程,尤其是与核糖体相关的酶的合成与运输。分析发现类黄酮生物合成途径相关的AgCHS、AgCHI、AgF3’H、AgF3’5’H基因表达量高,且上调显著,推测可能是显齿蛇葡萄DHM积累的关键基因。此外,在DHM分解代谢途径中,CYP81E基因表达量显著下调,推测CYP81E的低表达可能是DHM高积累的原因之一。【结论】显齿蛇葡萄AgCHS、AgCHI、AgF3’H、AgF3’5’H等基因上调表达,AgCYP81E基因下调表达,能促进二氢杨梅素在显齿蛇葡萄叶片中的积累。本研究为药用植物次生代谢物积累的调控和培育高质量药材提供新的思路与途径。
【关键词】显齿蛇葡萄 广东蛇葡萄 转录组测序 二氢杨梅素 积累机制
【基金】湖南省发改委科技专项(长财建指[2016]245号)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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