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科研进展

我园客座研究生在黄酮生物合成途径的代谢组学和转录组学分析取得新进展

作者: 生物信息学课题组  来源:原创  发布时间:2024-07-03  浏览数:552  
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近日,我园客座研究生吕兴斌(江西中医药大学与生物信息学课题组联合培养)等研究人员在淫羊藿(Epimedium sagittatum)黄酮类化合物生物合成研究方面取得重要进展。通过整合代谢组学和转录组学分析,揭示了不同产地淫羊藿黄酮类化合物积累及相关基因表达的差异,为淫羊藿资源的进一步开发利用提供了重要参考。

淫羊藿作为传统中药材,富含淫羊藿苷、淫羊藿素等多种黄酮类化合物,具有重要的药用价值。然而,不同产地淫羊藿的药用成分含量差异较大,影响了其药效和质量。目前,关于淫羊藿药效成分积累差异的研究还比较缺乏。研究团队选取了来自安徽、湖北和江西三个不同产地的淫羊藿,分别命名为AHHS、HBLT和JXWN。通过UPLC-MS/MS技术对淫羊藿叶片进行代谢组学分析,共鉴定出151种黄酮类化合物。结果显示,不同产地淫羊藿的黄酮类化合物组成存在显著差异。其中,来自安徽的AHHS样品中,淫羊藿苷、淫羊藿素等主要药效成分含量显著低于其他两个样品。此外,研究团队还进行了转录组学分析,对淫羊藿叶片进行了RNA测序。通过对差异表达基因的分析,发现了一些与黄酮类化合物生物合成相关的基因在不同产地淫羊藿中表达存在差异。其中,与淫羊藿苷、淫羊藿素生物合成相关的两个关键基因F3'H和AoMT在HBLT和JXWN样品中表达显著高于AHHS样品。这项研究不仅揭示了不同产地淫羊藿黄酮类化合物积累及相关基因表达的差异,也为淫羊藿药材质量评价和开发利用提供了重要科学依据。研究结果将有助于推动淫羊藿资源的合理开发和中药材质量的提升。

该研究成果以“Metabolomic and transcriptomic analysis of the flavonoid biosynthesis pathway in Epimedium sagittatum (Sieb. et Zucc.) Maxim. from distinct locations”为题,发表在《Frontiers in Plant Science》(中国科学院2区,IF 5.3)期刊上。江西中医药大学徐艳琴教授为通讯作者,田淑云和吕兴斌为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金和江西中医药大学科技创新团队发展计划的支持。

(文章链接:https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1424956

1.不同地区淫羊藿的资源收集。