• 中国中文核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊(CJCR)
  • 第二届国家期刊奖提名奖

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于中麻黄萌发种子转录组的黄酮类化合物合成途径基因的挖掘

邓楠 史胜青 常二梅 刘建锋 兰倩 江泽平

引用本文:
Citation:

基于中麻黄萌发种子转录组的黄酮类化合物合成途径基因的挖掘

  • 基金项目:

    中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(RIF2010-10);林木遗传育种国家重点实验室专项课题(TGB2013012)

  • 中图分类号: S567.1

Exploring Flavonoid Biosynthetic Pathway Genes Based on Transcriptome of Ephedra intermedia Germinating Seeds

  • CLC number: S567.1

  • 摘要: 应用新一代高通量测序技术(Illumina Solexa), 对中麻黄 (Ephedra intermedin)同萌期的种子进行转录组测序, 数据重头(denovo)组装后,共获得52 007条Unigene序列,总长为25 043 596 bp. COG功能注释、GO分类及KEGG代谢通路分析后,获得了64 751个GO功能注释,17 701个COG功能注释以及16 942个KEGG注释, 并从KEGG通路中找到参与黄酮类化合物合成途径的关键基因片段283个,其中包含了查尔酮合酶基因、细胞色素相关基因和花青素还原酶等基因. 中麻黄转录组测序工作的完成,极大地扩充了麻黄的基因资源, 为麻黄属植物分子系统进化分析、抗性和药用功能基因的发掘与利用、遗传改良等研究奠定基础.
  • [1] 刘媖心. 中国沙漠植物志[M]. 科学出版社, 1985.

    [2] 雍世鹏,刘钟龄. 内蒙古植被[Z]. 呼和浩特: 科学出版社, 1985.

    [3] 张盹明,杨自辉,王继和,等. 2 种麻黄光合及其耐逆性分析[J]. 西北植物学报. 2007, 27(7): 1473-1478.

    [4]

    Huang J, Giannasi D E, Price R A. Phylogenetic relationships in Ephedra (Ephedraceae) inferred from chloroplast and nuclear DNA sequences[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2005, 35(1): 48-59.
    [5]

    Price R A. Systematics of the Gnetales: a review of morphological and molecular evidence[J]. International Journal of Plant Sciences. 1996: S40-S49.
    [6]

    Friedman W E. Double fertilization in Ephedra, a nonflowering seed plant: its bearing on the origin of angiosperms[J]. Science. 1990, 247(4945): 951-954.
    [7]

    Doyle J A. Seed plant phylogeny and the relationships of Gnetales[J]. International Journal of Plant Sciences. 1996: S3-S39.
    [8]

    Zhong B, Yonezawa T, Zhong Y, et al. The Position of Gnetales among Seed Plants: Overcoming Pitfalls of Chloroplast Phylogenomics[J]. Molecular Biology and Evolution. 2010, 27(12): 2855-2863.
    [9] 查丽杭,苏志国,张国政,等. 麻黄资源的利用与研究开发进展[J]. 植物学通报. 2002, 19(4): 396-405.

    [10]

    Chen Z, Hu Y, Wu H, et al. Synthesis and biological evaluation of flavonoids as vasorelaxant agents[J]. Bioorganic medicinal chemistry letters. 2004, 14(15): 3949-3952.
    [11] 王庆彪. 裸子植物的分子系统发育及麻黄碱类化学成分的进化起源[D]. 复旦大学, 2006.

    [12] 白可喻,戎郁萍,徐 斌. 甘草和麻黄资源的生物多样性价值和保护[J]. 中国农业资源与区划. 2009(4): 64-69.

    [13] 赖陈武,刘 颖,李艾莲. 麻黄离体培养研究进展[J]. 世界科学技术:中医药现代化. 2003, 5(2): 37-39.

    [14]

    Gutterman Y. Survival strategies of annual desert plants[M]. Springer, 2002.
    [15] 张 勇,薛林贵,高天鹏,等. 荒漠植物种子萌发研究进展[J]. 中国沙漠. 2005, 25(1): 106-112.

    [16] 李小白,向 林,罗 洁,等. 转录组测序(RNA-seq)策略及其数据在分子标记开发上的应用[J]. 中国细胞生物学学报. 2013(05): 720-726.

    [17]

    Wang E T, Sandberg R, Luo S, et al. Alternative isoform regulation in human tissue transcriptomes[J]. Nature. 2008, 456(7221): 470-476.
    [18]

    Sultan M, Schulz M H, Richard H, et al. A global view of gene activity and alternative splicing by deep sequencing of the human transcriptome[J]. Science. 2008, 321(5891): 956-960.
    [19] 吴 琼,孙 超,陈士林,等. 转录组学在药用植物研究中的应用[J]. 世界科学技术: 中医药现代化. 2010(3): 457-462.

    [20]

    Science For Life Laboratory S, Universitet U, Det M O F V, et al. Full-length transcriptome assembly from RNA-Seq data without a reference genome[J]. Nature Biotechnology. 2011, 29(7): 644-652.
    [21]

    Ye J, Fang L, Zheng H, et al. WEGO: a web tool for plotting GO annotations[J]. Nucleic Acids Res. 2006, 34(Web Server issue): W293-W297.
    [22]

    Kanehisa M, Goto S, Sato Y, et al. KEGG for integration and interpretation of large-scale molecular data sets[J]. Nucleic Acids Res. 2012, 40(Database issue): D109-D114.
    [23] 周国艳,胡望雄,徐建红,等. 整合多个组学(omics)分析植物代谢产物及其功能[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2013(03): 237-245.

    [24]

    Niu S H, Li Z X, Yuan H W, et al. Transcriptome characterisation of Pinus tabuliformis and evolution of genes in the Pinus phylogeny[J]. BMC Genomics. 2013, 14: 263.
    [25]

    Haegeman A, Joseph S, Gheysen G. Analysis of the transcriptome of the root lesion nematode< i > Pratylenchus coffeae generated by 454 sequencing technology[J]. Molecular and Biochemical Parasitology. 2011, 178(1): 7-14.
    [26]

    Qin Y, Fang H, Tian Q, et al. Transcriptome profiling and digital gene expression by deep-sequencing in normal/regenerative tissues of planarian< i > Dugesia japonica[J]. Genomics. 2011, 97(6): 364-371.
    [27]

    Schijlen E G, Ric De Vos C H, van Tunen A J, et al. Modification of flavonoid biosynthesis in crop plants[J]. Phytochemistry. 2004, 65(19): 2631-2648.
    [28]

    Clegg M T, Durbin M L. Flower color variation: a model for the experimental study of evolution[J]. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000, 97(13): 7016-7023.
    [29] 朱 平,王 伟,程克棣. 药用植物功能基因[J]. 中国生物工程杂志. 2004, 24(2): 3-8.

    [30] 张华峰,王 瑛,黄宏文. 黄酮类化合物生物合成途径的进化及其在淫羊藿中的研究展望[J]. 中草药. 2006, 37(11): 1745-1751.

    [31]

    Kalra S, Puniya B L, Kulshreshtha D, et al. De Novo Transcriptome Sequencing Reveals Important Molecular Networks and Metabolic Pathways of the Plant, Chlorophytum borivilianum[J]. PLoS ONE. 2013, 8(12): e83336.
    [32] 刘红亮,郑丽明,刘青青,等. 非模式生物转录组研究[J]. 遗传. 2013(08): 955-970.

    [33] 魏利斌,苗红梅,张海洋. 芝麻发育转录组分析[J]. 中国农业科学. 2012, 45(7): 1246-1256.

  • [1] 马婧邓楠褚建民纪敬史胜青江泽平成铁龙 . 泡泡刺高通量转录组鉴定及其黄酮类代谢途径初步分析. 林业科学研究, 2016, 29(1): 61-66.
    [2] 邵立波郑文德何艳贞 . 葛根中黄酮类化合物的提取. 林业科学研究, 1996, 9(4): 400-402.
    [3] 房建军阙国宁 . 银杏愈伤组织生长和黄酮类化合物积累的关系. 林业科学研究, 1998, 11(2): 124-129.
    [4] 刘丽婷温强黄小春刘琪璟 . 蕨类植物芒萁幼孢子体转录组高通量测序及特征分析. 林业科学研究, 2016, 29(4): 500-507.
    [5] 王帅邵芬娟李论芦强邱德有 . 穗花杉的转录组测序及其转录组特性分析. 林业科学研究, 2017, 30(5): 759-764. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.05.008
    [6] 饶龙兵杨汉波郭洪英段红平陈益泰 . 基于桤木属转录组测序的SSR分子标记的开发. 林业科学研究, 2016, 29(6): 875-882.
    [7] 范春节王晖卢孟柱 . 毛竹小RNA高通量测序及病毒分析. 林业科学研究, 2014, 27(3): 335-340.
    [8] 雷淑芸张发起Khan Gulzar王久利刘海瑞陈世龙 . 利用高通量测序分析青藏高原地区青杨的SSR和SNP特征. 林业科学研究, 2015, 28(1): 37-43.
    [9] 张清旭李建鹃王裕华彭艳晖王炎炎郭玥胡明玥林文雄吴则焰 . 连栽对木麻黄人工林根际土壤古菌群落变化的影响. 林业科学研究, 2024, 37(): 1-12. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230339
    [10] 刘霞孙冲黄勤琴谢润泸刘浩文陈泽雄 . 九叶青花椒叶绿体基因组结构及系统进化分析. 林业科学研究, 2023, 36(1): 100-108. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220277
    [11] 苏建荣邓疆罗香杨文云 . 元宝槭幼树施肥研究 Ⅱ .对叶内黄酮、绿原酸及养分的影响. 林业科学研究, 2005, 18(3): 255-259.
    [12] 郝心怡王哲舒范志斌王丽娟 . 杨树响应腐皮镰刀菌侵染的转录组学分析. 林业科学研究, 2024, 37(): 1-13. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230458
    [13] 李太强刘雄芳万友名李正红李钰莹刘秀贤马宏 . 滇东南濒危植物长梗杜鹃转录组微卫星特征分析. 林业科学研究, 2017, 30(4): 533-541. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.001
    [14] 李珊珊曾艳飞何彩云张建国 . 基于沙棘转录组序列开发EST-SSR分子标记. 林业科学研究, 2017, 30(1): 69-74. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.0010
    [15] 杜明凤丁贵杰 . 基于马尾松干旱转录组的抗旱功能SSR位点分析. 林业科学研究, 2018, 31(5): 9-19. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.002
    [16] 刘雄芳李太强李正红万友名刘秀贤张序安静马宏 . 云南干热河谷地区余甘子转录组分析. 林业科学研究, 2018, 31(5): 1-8. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.001
    [17] 张振张含国周宇张磊于宏影张莉 . 红松4个组织的转录组数据分析与次生代谢产物的表达差异初探. 林业科学研究, 2015, 28(4): 597-603.
    [18] 封润霞赵婕张苏芳王建军魏建荣刘建凤 . 绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr)韧皮部响应白蜡窄吉丁(Agrilus planipennis Fairmaire)危害的转录组变化. 林业科学研究, 2021, 34(1): 47-55. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.01.006
    [19] 于淑惠亓倩孙涛王雪庆杨璞冯颖 . 白蜡虫雄虫真蛹转录组分析. 林业科学研究, 2016, 29(3): 413-417.
    [20] 田林尹丹丹成铁龙夏新莉尹伟伦 . 盐胁迫下比拉底白刺差异表达基因的转录组分析. 林业科学研究, 2020, 33(1): 1-10. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.01.001
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3473
  • HTML全文浏览量:  224
  • PDF下载量:  1289
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-28

基于中麻黄萌发种子转录组的黄酮类化合物合成途径基因的挖掘

  • 1. 中国林业科学研究院林业研究所 北京 100091
基金项目:  中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(RIF2010-10);林木遗传育种国家重点实验室专项课题(TGB2013012)

摘要: 应用新一代高通量测序技术(Illumina Solexa), 对中麻黄 (Ephedra intermedin)同萌期的种子进行转录组测序, 数据重头(denovo)组装后,共获得52 007条Unigene序列,总长为25 043 596 bp. COG功能注释、GO分类及KEGG代谢通路分析后,获得了64 751个GO功能注释,17 701个COG功能注释以及16 942个KEGG注释, 并从KEGG通路中找到参与黄酮类化合物合成途径的关键基因片段283个,其中包含了查尔酮合酶基因、细胞色素相关基因和花青素还原酶等基因. 中麻黄转录组测序工作的完成,极大地扩充了麻黄的基因资源, 为麻黄属植物分子系统进化分析、抗性和药用功能基因的发掘与利用、遗传改良等研究奠定基础.

English Abstract

参考文献 (33)

目录

    /

    返回文章
    返回