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代谢组与转录组联合分析镉胁迫下浙麦冬黄酮类化合物积累及生物合成途径
2025年
浙麦冬是浙江省特有的珍贵药用植物,其块根富含黄酮类等生物活性成分,具有抗炎、抗氧化及免疫调节作用。为揭示镉胁迫对浙麦冬黄酮类化合物积累及其生物合成途径的影响,本研究通过不同浓度镉胁迫处理浙麦冬,并借助代谢组学与转录组学联合分析手段探索其变化特征。结果表明,中镉(1 mg/L)和高镉(10 mg/L)等不同浓度镉胁迫处理后浙麦冬黄酮类化合物含量显著增加,且随着镉浓度的升高含量进一步增加。代谢组学分析揭示,浙麦冬中共检测到黄酮类代谢物共110种,包括黄酮类、黄烷醇类、黄酮醇类、黄酮和黄酮醇类衍生物、黄烷酮类、异黄酮类、查耳酮和二氢查耳酮类以及花青素类等,其中黄酮类、黄酮醇类、黄酮和黄酮醇类衍生物以及花青素类在不同浓度镉胁迫处理后均显著富集。通过转录组分析,筛选出多个与黄酮类合成相关的关键基因在镉胁迫后显著上调表达,包括14个编码4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate CoA ligase,4CL)、2个查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)和14个编码苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)的基因。基因-代谢物调控网络分析显示,4CL(Cluster-21637.5012、Cluster-21637.90648、Cluster-21637.62637)、CHI(Cluster-21637.111909、Cluster-21637.123300)与多种黄酮类代谢物之间存在显著正相关性,提示这些基因通过调控黄酮类代谢物的合成,促进了镉胁迫处理下总黄酮量的积累,为镉污染环境中药用植物的栽培和利用提供了理论支持。
高耸邱梦丽李晴赵倩牛二利
关键词:镉胁迫
一种优化依克多因生物合成途径中基因剂量的方法
本发明涉及合成生物学和基因工程学技术领域,具体涉及一种优化依克多因生物合成途径中基因剂量的方法。本发明首先利用重组蛋白表达技术将构成依克多因合成途径的基因进行单独表达并获得相应的酶;然后利用表达出的酶进行体外生物合成途径...
王天文方天志李丹丹刘庆涛邵雅萍黄祖帆薛正莲
一种2,4-二羟基丁酸生物合成途径的构建方法及应用
本发明公开一种2,4‑二羟基丁酸生物合成途径的构建,属于生物技术领域。所述生物合成途径中包含醛缩酶、HOB还原酶,该途径可以甲醛与丙酮酸为底物,合成2,4‑二羟基丁酸。既可以通过构建体外多酶催化体系,也可以通过在微生物...
李梁坡杨晨董红军
柚子中绿原酸生物合成途径基因CgHCT和CgC3′H及其应用
本发明公开了一种柚子中绿原酸生物合成途径基因CgHCT和CgC3'H及其应用,属于植物基因工程技术领域。本发明公开了一种CgHCT和CgC3'H基因在促进柚子绿原酸合成中的应用,所述CgHCT基因的核苷酸序列如SEQ I...
罗杰沈双欠王守创钟越刘贤青
2-羟基对苯二甲酸的生物合成途径及方法
本发明涉及一种2‑羟基对苯二甲酸的生物合成途径,其包括(1)以五碳糖和/或六碳糖为碳源,生成中间体莽草酸,再在3‑羟基苯甲酸合酶的催化作用下生成3‑羟基苯甲酸;(2)在脱羧酶的作用下对3‑羟基苯甲酸的羟基邻位进行羧化,合...
谭天伟周雅莉张世鼎张洋徐晨晨黄士铭
生物胞外多糖的生物合成途径
2024年
生物胞外多糖(exopoly saccharides,EPS)是一类在医药、食品、化妆品等领域具有重要应用价值的高分子聚合物。随着合成生物技术在多糖合成领域的应用,EPS生物合成途径的研究受到更多关注。本文以透明质酸、黄原胶、结冷胶等多糖为代表,对目前EPS生物合成途径的研究进展进行了综述,重点介绍了其合成途径、关键酶和基因,并对EPS生物合成途径研究过程中存在的问题进行了讨论,旨在为EPS的生物合成研究提供参考。
张玥张超刁梦奇张岱州刘飞张金华
关键词:生物合成途径糖基转移酶
汉麻中大麻素成分及生物合成途径研究进展被引量:1
2024年
汉麻(Cannabis sativa L.)是一种历史悠久的药用植物和经济作物,其应用涉及医药、食品、化妆品等多个领域.大麻素是汉麻的主要活性成分,根据结构特点可分为11种类型,主要包括Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)、大麻二酚(CBD)、大麻环萜酚(CBC)、大麻萜酚(CBG)等.大麻素合成途径主要由3个步骤构成:聚酮合成、MEP途径和氧化环化,这些过程受到诸多酶的调控,如THCA合成酶(THCAS)、CBDA合成酶(CBDAS)、CBCA合成酶(CBCAS)、CBGA合成酶(CBGAS)、橄榄酸环化酶(OAC)、橄榄醇合酶(OLS)、酰基活化酶(AAE)等.就汉麻中几种主要的大麻素类成分、功能、生物合成途径、编码生物合成途径各关键酶基因方面的研究进展进行综述,以期对加快我国大麻素的相关研究及培育新的汉麻品种提供参考.
魏爽李珊珊王志刚赵明翟莹赵艳
关键词:大麻素生物合成途径基因
接骨木属植物的主要成分及其生物合成途径的推测
2024年
对接骨木属的主要药用成分三萜类、甾醇类和环烯醚萜类化合物进行总结,推导了这三类化学成分可能的生物合成途径,并在此基础上推测了该属植物的亲缘关系,为后期相关生物合成途径的研究提供了思路。
张旋李雪艳彭世聪杨坚李大山普春霞王文静
关键词:接骨木三萜环烯醚萜甾醇生物合成途径化学成分
大黄藤中黄藤素生物合成途径关键酶基因的筛选被引量:1
2024年
黄藤素是大黄藤的主要功效成分,是典型的小檗碱类异喹啉类生物碱,具有广泛的抗炎、抗菌活性。本研究运用代谢组学与转录组学研究,筛选了与黄藤素合成显著相关的差异表达基因(DEGs),并对其中8个DEGs进行了实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证。代谢组学研究共检测到106种生物碱,其中包含23种异喹啉类生物碱。黄藤素在根与叶的对比组中位居差异代谢物差异倍数前十位,其在根中的相对含量约是叶中的47.5倍。通过转录组学研究,共188条基因注释到异喹啉类生物碱的生物合成途径上,其中36条基因具有显著差异,根与叶的对比组包含33条DEGs,30条DEGs在黄藤素的生物合成途径上。最后,通过代谢组学与转录组学关联分析,筛选到4条基因序列的表达模式与黄藤素具有显著相关性。qRT-PCR实验结果表明8个DEGs的表达趋势均与转录组结果一致。本研究不仅丰富了大黄藤的组学数据,也为黄藤素的生物合成研究奠定了基础,并进一步为其他异喹啉类生物生物合成途径上关键酶基因的解析提供了参考。
周兴乾耿应敏张体操郑兰平
关键词:生物合成途径黄藤素异喹啉类生物碱
γ-癸内酯的生物合成途径及产量提升策略研究进展
2024年
γ-癸内酯(γ-Decalactone,GDL),是一种含有椰子、奶油和桃子风味的内酯类化合物,天然存在于水果及发酵产品中,广泛应用在食用香料、化妆品和化工等行业。自然界中γ-癸内酯的存量已经不能满足消费者日益增长的需求,化学合成的γ-癸内酯是没有光学活性的消旋体,安全性低,对环境不友好,而通过微生物合成的γ-癸内酯,与从植物、水果中提取获得的天然γ-癸内酯相比,结构相似,具有天然等同性,深受消费者喜爱。因此,微生物合成γ-癸内酯具有广阔的研究前景。该文综述了γ-癸内酯的生物合成途径,并对目前的产量提升策略如基因工程、菌株诱变、增加底物分散度、优化发酵条件、细胞固定化和原位分离技术等进行了总结,并在最后讨论了生物合成γ-癸内酯存在的问题和未来的展望。
胡均鹏陈荣桥梁明冼燕萍吴玉銮白卫东侯向昶
关键词:Γ-癸内酯生物合成途径

相关作者

黄璐琦
作品数:1,670被引量:14,275H指数:53
供职机构:中国中医科学院
研究主题:中药 中药材 丹参 药用植物 道地药材
唐克轩
作品数:482被引量:1,732H指数:21
供职机构:上海交通大学
研究主题:青蒿 青蒿素 基因工程育种 青蒿素含量 腺毛
马莹
作品数:33被引量:252H指数:7
供职机构:中国中医科学院中医药信息研究所
研究主题:生物合成途径 丹参 合成生物学 丹参酮 生物合成
邓子新
作品数:418被引量:860H指数:14
供职机构:武汉大学
研究主题:链霉菌 生物合成基因簇 基因 生物合成 基因簇
沈乾
作品数:74被引量:33H指数:3
供职机构:上海交通大学
研究主题:青蒿 基因工程育种 腺毛 青蒿素 特异表达