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不同年份桔梗转录组学分析及桔梗皂苷生物合成关键基因挖掘

张健  潘媛  王钰  陈大霞  
【摘要】:桔梗是食药两用大宗中药材品种之一。为探究不同年份桔梗的基因表达差异和主要活性物质桔梗皂苷生物合成过程中关键基因的表达规律,该研究利用Illumina Hiseq 4000测序平台对同一产地一年生、二年生、三年生桔梗进行转录组测序与生物信息学分析。对测序数据进行过滤、组装和拼接后,共获得59 654条unigene,其中1 671条unigene在至少2个样品间差异表达。对差异基因进行聚类分析,结果显示一年生与二、三年生桔梗的基因表达存在较大差异,其中一年生与三年生桔梗之间有1 128个差异基因,而二年生与三年生桔梗之间仅有57个差异基因。KEGG富集结果显示一年生与二、三年生桔梗的差异基因主要集中在倍半萜和三萜的生物合成、萜类骨架的生物合成等代谢途径中。在三萜类生物合成相关通路中,共鉴定15条unigene,涉及5种酶。ACAT,HMGR,FDFT1,SQLE随桔梗生长年份的增加表达量逐渐降低,HMGS在一年生桔梗中表达量最高,其次是三年生。该研究为桔梗发育研究提供了有用数据,也为桔梗皂苷生物合成途径相关基因研究提供了依据。

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