基于代谢与转录水平的花榈木萜类合成候选基因分析

作者：王佳琦; 王欣; 邓小梅; 吴蔼民^*

来源：浙江农林大学学报, 2023, 40(05): 970-981.

• 花榈木
• 代谢组
• 转录组
• 萜类化合物
• 生物合成

【目的】花榈木Ormosia henryi是重要的木本药用植物。研究花榈木萜类次生代谢物积累规律，分析萜类生物合成通路和相关的关键酶基因，对花榈木药用价值的开发具有重要意义。【方法】采用液相色谱-质谱联用技术与高通量转录组学测序，利用生物信息学分析方法从差异代谢产物和表达基因中寻找萜类生物合成的关联酶基因。【结果】代谢组数据中共检测到了15种萜类化合物，其中含有甘草次酸、齐墩果酸和芳樟醇等具有药用活性的物质，多数在叶片中相对含量高于其他组织部位。转录组数据筛选出49个与萜类合成有关的候选基因，分析后发现：甲羟戊酸(MVA)途径中的差异基因在幼叶中表达较高，甲基赤藓糖磷酸酯(MEP)途径的差异基因在老叶中表达较高。根据加权基因共表达网络(WGCNA)分析，发现MYB、WRKY、bHLH和HB-HD-ZIP等转录因子家族在花榈木的萜类合成中起重要作用，并推测了6个可能与萜类物质生物合成有关的转录因子，即HB-HD-ZIP(c64527.graph＿c1)、 GRF(c76195.graph＿c0)、DBB (c66970.graph＿c2)、DBB (c75593.graph＿c0)、HB-HD-ZIP (c63393.graph＿c0)和C3H (c70385.graph＿c1)。【结论】从花榈木代谢组和转录组数据库中初步获得了重要的萜类物质及可能参与萜类化合物生物合成途径的候选关键酶基因，为进一步阐明花榈木萜类化合物生物合成的分子机制奠定基础。图8表1参36

• 单位
  华南农业大学