代谢组与转录组联合解析：揭示大阿米芹呋喃香豆素合成通路候选基因的关键意义

目前对大阿米芹（Ammi majus L.）中呋喃香豆素生物合成相关基因研究不足。研究人员对其未成熟果实进行转录组测序，发现 38 个相关基因，且部分基因在未成熟果实中高表达。该成果为植物次生代谢研究和代谢工程提供方向。

　　大阿米芹（Ammi majus L.）是线性和角型呋喃香豆素（furanocoumarins）的优质来源，这类物质具有重要药用价值。然而，目前对参与这些珍贵代谢物生物合成的基因研究尚不广泛。为此，研究人员对大阿米芹的未成熟果实进行转录组测序，利用 Trinity 软件对测序数据进行从头组装。随后，鉴定出约 7 万个转录本。进一步分析发现，有 38 个基因参与 2 - 甲基 - D - 赤藓糖醇 - 4 - 磷酸（MEP）、甲羟戊酸（MVA）、线性和角型呋喃香豆素、单萜类和倍半萜类的生物合成通路。
研究人员还测定了营养叶、未成熟果实和结果叶中补骨脂素（psoralen）、花椒毒素醇（xanthotoxol）、异茴芹内酯（isopimpinellin）和茴芹内酯（pimpinellin）的含量。总体而言，未成熟果实中这些代谢物的浓度高于其他组织。在未成熟果实组织中，8 - 二甲基烯丙基转移酶（Amblyferon-8-dimethylallyl-transferase，U8DT）、6 - 二甲基烯丙基转移酶（Amblyferon-6-dimethylallyl-transferase，U6DT）、补骨脂素合酶（Psoralen synthase，PS）和花椒毒素醇 - O - 甲基转移酶（Xanthotoxol-o-methyltransferase，XOM）的表达水平远高于结果叶和营养叶。结果显示，与营养叶相比，未成熟果实中 U8DT 基因的表达增加了 13.3 倍。未成熟果实组织中的 U6DT 和 PS 基因表达相比营养叶增加了 1.6 倍，而 XOM 基因在未成熟果实中的表达相比营养叶增加了 1.5 倍 。
代谢组和转录组联合分析表明，这些基因可能在大阿米芹呋喃香豆素的生物合成中发挥关键作用。这些发现为该植物次生代谢产物生产和代谢工程的进一步研究提供了良好前景。