地黄全长转录组测序及苯乙醇苷合成途径催化酶基因鉴定

地黄为玄参科药用植物,具有重要的药用价值.为了有效发掘地黄的转录组信息,鉴定参与苯乙醇苷(PhGs)类成分生物合成的催化酶基因,本研究以地黄的叶、茎和块根为材料利用Pacific Biosiences RSⅡ平台进行测序.共获得非冗余的转录本27 773条,平均长度2 380 bp,预测出27 236个蛋白编码序列(CDS:coding sequence).利用BLAST等软件在NR、NT、GO、COG、KEGG、Swissprot和Interpro等数据库共预测到27 399个注释的基因.NR注释表明,与地黄转录本匹配数量最多的是芝麻(Sesamum indicum),有81.44％,这与它们进化上的亲缘关系一致.推测了参与异毛蕊花糖苷、松果菊苷、肉苁蓉苷A、肉苁蓉苷F、2'-乙酰毛蕊花糖苷和leonoside F生物合成的催化酶,并鉴定出143个参与苯乙醇苷类成分生物合成的转录本.19个催化酶基因在地黄12个组织中与毛蕊花糖苷的含量呈正相关,其中多数基因在叶和花中具有较高的表达量.研究结果为地黄功能基因的挖掘提供了可靠的转录组数据,为苯乙醇苷类成分生物合成的分子机制研究提供了依据.