基于 UPLC-MS/MS 技术的线纹香茶菜 白花型与紫花型种质代谢物的比较分析酶基因转录调控研究进展

【目的】溪黄草是一种我国民间习用传统中草药,其基源植物有 3~4 种。现有的鉴别和考证研究认 为线纹香茶菜是“溪黄草”的正品之一。广泛栽培的线纹香茶菜多为紫花型,利用代谢组学技术对获得的白花型种 质与常规紫花型种质的代谢产物开展比较研究,可为正品“溪黄草”种质创制、新品种选育提供依据。【方法】采 用 UPLC-MS/MS 技术,以广泛栽培的紫花型线纹香茶菜种质为对照,比较白花型与紫花型线纹香茶菜间的差异代 谢物,并进行差异代谢物富集通路分析。【结果】从两份种质检测到的 868 种代谢物中筛选到 125 种差异代谢物, 其中,有 67 种在白花型种质中显著上调、58 种表现下调。两种质的差异代谢物主要包括黄酮类、有机酸、氨基酸 及其衍生物、酚酸类、生物碱、游离脂肪酸等,其中黄酮类化合物占比最高、为 45.6%。黄酮类、黄酮糖苷和异黄 酮三类差异代谢物在白花型种质中上调数量高于紫花型种质;而黄酮醇类化合物是两种质差异代谢物最多的类别, 且多数在紫花型种质中呈显著上调。进一步通路富集分析发现,125 种差异代谢物共注释到 47 条代谢通路,其中, 显著富集的有类黄酮（Flavonoid）、异黄酮（Isoflavonoid）、花青素（Anthocyanin）、黄酮（Flavone）、黄酮醇（Flavonol）、 芪类化合物（Stilbenoid）、二芳基庚烷（diarylheptanoid）和姜酚（Gingerol）生物合成及嘌呤（Purine）代谢等途径。 【结论】白花型线纹香茶菜种质中黄酮类、黄酮醇类化合物含量显著多于紫花型种质,将为后期线纹香茶菜种质资 源的挖掘、创制和新品种选育研究提供良好材料。     

广东省大豆种质资源遗传多样性分析及DNA 分子身份证构建

【目的】对广东省大豆资源进行遗传多样性分析,筛选有效的SSR 分子标记,以及构建快速鉴定的DNA 分子身份证。【方法】收集了广东省19 个市37 个县市共96 份大豆种质资源,提取基因组DNA 后,利用30 对SSR 引物进行PCR 扩增,通过测序检测获得相关多态性结果进行聚类分析以及DNA 分子身份证构建,记录相关品种性状并转化为可视化信息。【结果】毛细管电泳检测结果表明,30 对SSR 引物在96 份大豆材料之间均具有清晰稳定的多态性片段,共扩增出273 个多态性等位变异片段,平均每对引物扩增出多态性等位变异片段数14.29 个;不同引物揭示的多态性信息含量（PIC）的范围为0.3891~0.9310,平均值为0.6786,30 对引物可用于区分广东大豆资源。通过聚类分析发现,所收集的大豆样品可以分为3 个类群,具有遗传多样性。从PIC 最高者开始进行引物组合,筛选出6 对能将96 份大豆区分开的引物。【结论】基于6 对SSR 引物扩增结果,对多态性片段排序,通过数字与英文结合编码,成功构建96 份大豆资源的DNA 分子身份证,为广东省大豆种质资源鉴定提供了重要依据。     

骨碎补大棚栽培品与野生品的广靶代谢组学比较分析

【目的】骨碎补是一种多年生传统中药材,目前药材原料多来源于野生采集,鲜见有人工栽培的报 道。因过度采集,骨碎补野生资源破坏严重,导致药材资源锐减,人工种植成为必然趋势。在探索骨碎补设施大棚 栽培技术的基础上,利用代谢组学技术开展大棚栽培药材与野生药材的靶向代谢组学比较研究,探讨栽培品与野生 品主要代谢产物的差异,为骨碎补人工栽培技术推广提供依据。【方法】以骨碎补基源植物槲蕨为研究对象,采用 UPLC-MS/MS 分析技术对比分析设施大棚栽培 3 年的槲蕨根茎与其野生根茎之间的差异代谢物,并开展差异代谢物 富集通路分析。【结果】从两种药材检测到的 749 种代谢物中筛选到 100 种差异代谢物,且与野生品相比,大棚栽 培品中有 58 种代谢物含量上调、42 种含量下调。这些差异代谢物主要包括黄酮类化合物、有机酸、氨基酸及其衍 生物、酚酸类、生物碱、游离脂肪酸等。在大棚栽培品中,黄酮醇、黄酮碳糖苷、糖及糖类代谢物含量全部上调; 而在野生品中,氨基酸及衍生物、酚酸类、溶血磷脂酰胆碱和花青素类代谢物含量上调幅度较大。通路富集分析结 果显示,100 个差异代谢物共注释到 47 条代谢通路,其中显著富集的有维生素 B6 代谢、芪类化合物生物合成、二 芳基庚烷生物合成、姜酚的生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、半胱氨酸代谢、蛋氨酸代谢、花青素生物合成、氨 酰基 tRNA 生物合成等途径。【结论】大棚栽培的骨碎补,其黄酮醇、黄酮碳糖苷、糖及糖类代谢物化合物含量显 著高于野生品,因总黄酮被公认为主要药效成分,因此大棚栽培的骨碎补比野生品具有主效成分优势,可为骨碎补 规模化设施栽培或人工栽培提供科学依据。     

小豆AUX/IAA基因家族全基因组鉴定及表达分析

【目的】生长素是一种必需的植物激素,而AUX/IAA是生长素原初响应因子在环境胁迫中植物生长和发育中起着至关重要的作用。为了解VaIAAs在小豆生长发育过程中的生物学功能,对VaIAAs基因家族进行全基因组鉴定和分析。【方法】利用生物信息学对小豆的AUX/IAA进行全基因组鉴定和分析,基于RNAseq分析VaAUX/IAA基因家族在各组织的表达模式。【结果】在小豆全基因组共鉴定到41个VaIAAs基因,亚细胞定位显示均为定位为细胞核。系统发育分析显示来自小豆、拟南芥（Arabidopsis thaliana）和水稻（Oryza sativa）的AUX/IAA蛋白聚集成6组。基因结构分析表明,所有基因均含有内含子数目1～8个,VaIAAs基因包含1～21个外显子。顺式作用元件分析发现参与响应生物/非生物胁迫顺式作用元件最多,包括最常识别到的ATTATA.bos、G-box和sp1基序,还发现富集在厌氧诱导响应元件ARE和植物抗逆相关的MYB元件。蛋白-蛋白互作网络分析发现,所有VaIAAs均与ARF相连,此外还有部分基因与AXR3（生长素诱导阻遏因子）、MP（转录因子B3家族蛋白）等基因...     

显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子 使用偏好性分析

【目的】显齿蛇葡萄（Ampelopsis grossedentata）,是葡萄科（Vitaceae）蛇葡萄属（Ampelopsis） 中的一种藤本植物,具有良好的药用价值。分析显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子使用偏好性及其主要影响因素, 为其叶绿体基因组学研究、物种保护和种质创新提供参考。【方法】从 NCBI 在线数据库下载完整的显齿蛇葡萄 叶绿体基因组序列,并进行蛋白编码序列筛选,再利用 CodonW 软件计算各基因的有效密码子数（ENC）、同义 密码子相对使用度（RSCU）及密码子 3 个位置的 GC 含量,最后利用 R 软件计算各参数间的相关性并绘图。【结 果】从显齿蛇葡萄叶绿体基因组中共筛选出 59 条蛋白编码序列。总的 GC 平均含量和密码子第 3 位碱基的 GC 平均含量分别为 37.98% 和 29.45%,ENC 值介于 37.39~57.12 之间,表明显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子使用具 有较弱的偏好性。ENC-plot、PR2-plot 及中性绘图分析表明,影响显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子使用偏好性 的最主要因素为自然选择。此外,还鉴定出 13 个最优密码子,分别为 UUU、CUA、AUA、UCA、CCA、ACA、 GCA、CAU、GAU、UGA、AGA、GGA 和 GGG。【结论】研究结果为显齿蛇葡萄系统发育及叶绿体基因组密码 子进化研究提供参考。