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多花黄精甾体皂苷生物合成途径分析及关键酶基因研究

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【作者】 单春苗王晨凯施圆圆张声祥赵历强吴家文

【Author】 SHAN Chun-miao;WANG Chen-kai;SHI Yuan-yuan;ZHANG Sheng-xiang;ZHAO Li-qiang;WU Jia-wen;Graduate School, Anhui University of Chinese Medicine;Key Laboratory of Xin′an Medicine,Ministry of Education, Experimental Center for Scientific Research, Anhui University of Chinese Medicine;Anhui Academy of Chinese Medicine;Synergetic Innovation Center of Anhui Authentic Chinese Medicine Quality Improvement;

【通讯作者】 吴家文;

【机构】 安徽中医药大学研究生院安徽中医药大学科研实验中心新安医学教育部重点实验室安徽省中医药科学院安徽道地中药材品质提升协同创新中心

【摘要】 甾体皂苷是黄精属植物的特征性成分及主要活性成分,黄精属甾体皂苷具有调节血糖、防治心脑血管疾病及抗肿瘤等多种药理活性。为解析黄精甾体皂苷生物合成途径,探究其关键酶基因,该研究使用BGISEQ-500平台对多花黄精的花、叶、根和根茎进行转录组测序,获得129 989条unigenes, 88 958条unigenes被七大数据库注释,其中22 813条unigenes可归类于53个GO功能分类中,64 877条unigenes涉及136条KEGG代谢通路。502条unigenes涉及多花黄精甾体皂苷生物合成途径,其中97条unigenes编码甾体皂苷生物合成途径12个关键酶。对甾醇生物合成过程中的第一个关键酶环阿屯醇合酶进行序列分析和同源建模发现其具有保守的催化结构域和底物结合结构域。将多花黄精根茎与花、叶、根的基因表达水平比较,有2 437条unigenes在根茎中特异性高表达且被KEGG注释,其中35条与甾体皂苷生物合成途径相关。该研究极大地丰富了黄精属植物的转录组数据,为植物甾体皂苷生物合成途径的解析提供了线索,为进一步研究甾体皂苷生物合成途径关键酶的功能及调控机制奠定了基础。

【基金】 中央本级重大增减支项目(2060302);安徽高校自然科学研究重大项目(KJ2018ZD028);国家级大学生创新创业训练项目(201910369029);国家自然科学基金项目(81874431)
【所属期刊栏目】 分子生药学 (2020年12期)
  • 【DOI】10.19540/j.cnki.cjcmm.20200329.108
  • 【分类号】S567.239
  • 【下载频次】260
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