转录组与代谢组分析揭示了Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk地下部分组织特异性与质量形成的原因

《Biomedical Chromatography》：Transcriptome and Metabolome Analysis Reveal the Reasons for the Formation of Tissue Specificity and Quality in the Underground Part of Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk

酚类物质在白前根phloem和xylem中的分布差异及其调控机制研究，采用HPLC、转录组学和代谢组学分析，发现COMT基因与反式肉桂醛和myricatomentoside I显著正相关，苯丙烷、黄酮类和木质素生物合成通路对次生代谢产物积累起关键作用。

　　

摘要

Saposhnikovia divaricata是从植物 Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk 的干燥根中提取的一种药用材料，其韧皮部中的色素苷含量比木质部更高。为了解释这一差异，我们使用高效液相色谱（HPLC）、转录组学和非靶向代谢组学方法对比了木质部和韧皮部的成分。HPLC 分析显示，韧皮部中的 cimifugin 含量是木质部的六倍；而 prim-O-葡萄糖基 cimifugin 和 4′-O-β-D-葡萄糖基-5-O-甲基 visamminol 在木质部中的含量分别高出 1.2 倍和 1.6 倍（p < 0.01）。转录组测序发现了 9 个差异表达基因，这些基因主要参与苯丙素类化合物的生物合成（PAL、HCT、CCR、CSE、COMT 和 CCoAOMT）。非靶向代谢组学分析发现了 229 种差异代谢物，这些代谢物同样在苯丙素类化合物的生物合成过程中起重要作用。综合分析表明，COMT 基因与两种代谢物（反式肉桂醛和 myricatomentoside I）之间存在强烈的正相关关系，从而确定 COMT 是调控该植物次生代谢物积累的关键基因。我们的研究结果表明，苯丙素类化合物、黄酮类化合物和木质素的生物合成途径对 Saposhnikovia divaricata 中次生代谢物的积累具有关键影响，为该植物的开发利用提供了新的见解。

利益冲突

所有作者声明没有利益冲突。