整合多组学分析揭示外源吲哚-3-乳酸通过调节多种代谢途径促进扁无根萍培养中的生长

《BMC Plant Biology》：Integrative multi-omics analyses reveal that exogenous indole-3-lactic acid enhances growth by modulating various metabolic pathways in Lemna aequinoctialis culture

　　

摘要

背景

Lemna aequinoctialis（赤道浮萍）是一种水生植物，因其繁殖迅速且代谢物谱丰富，在饲料、食品和医药资源方面具有很高的应用潜力。在本研究中，我们利用气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用和基于下一代测序的检测方法，研究了吲哚-3-乳酸（ILA）对L. aequinoctialis生长及其代谢组学、脂质组学和转录组学谱的影响。

结果

ILA（100 μM）显著促进了L. aequinoctialis培养物的生长，并改变了其代谢组学、脂质组学和转录组学谱。它还增加了细胞中多种代谢物的产量，包括天冬酰胺、延胡索酸、苹果酸和色氨酸，以及多种脂质，包括二酰甘油、二半乳糖二酰甘油、单半乳糖二酰甘油和三酰甘油。代谢组学与转录组学的整合分析表明，100 μM ILA处理影响了L. aequinoctialis中的"糖酵解或糖异生"、"甘油磷脂代谢"、"丙酮酸代谢"、"丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢"以及"谷胱甘肽代谢"通路。此外，ILA还改变了L. aequinoctialis中生物活性代谢物和脂质的水平。

结论

这些发现表明，ILA可用于增强L. aequinoctialis作为饲料、食品和医药资源时的生长及其有用代谢物和脂质的生产。