【摘 要】
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铁棒锤Aconitum pendulum为常用藏药,乌头碱类化合物是其主要活性成分,具有较高的药用价值.为研究铁棒锤乌头碱类生物合成途径,首次采用Illumina HiSeqTM2000高通量测序技术对铁棒锤转录组进行分析,分别构建其根、叶和花转录组数据库.Trinitydenovo组装得到47264条unigenes,平均长度1140 bp,N50为1678 bp,30231条unigenes (63.96％)在7大公共数据库得到注释.KEGG分析发现542条unigenes参与17个次生代谢通路,56
【机 构】
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中国中医科学院中药资源中心,北京100700;甘肃中医药大学和政药用植物园,甘肃和政731299
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铁棒锤Aconitum pendulum为常用藏药,乌头碱类化合物是其主要活性成分,具有较高的药用价值.为研究铁棒锤乌头碱类生物合成途径,首次采用Illumina HiSeqTM2000高通量测序技术对铁棒锤转录组进行分析,分别构建其根、叶和花转录组数据库.Trinitydenovo组装得到47264条unigenes,平均长度1140 bp,N50为1678 bp,30231条unigenes (63.96％)在7大公共数据库得到注释.KEGG分析发现542条unigenes参与17个次生代谢通路,56条unigenes编码乌头碱生物合成20种关键酶基因.其中44条unigenes编码乌头碱类二萜母核生物合成的20种酶类,12个BAHD酰基转移酶基因推测参与乌头碱酰基化修饰,且在不同部位表达存在差异,推测ApTPS8高表达场所(根)是二萜生物碱前体合成的主要部位.结合乌头碱类成分在植物体内的分布规律,推测ApBAHD1/2/8参与2-羟基乌头碱、dehydrated 14-benzoylaconitine、8-O-methyl-14-benzoylaconine、benzoyldeoxyaconitine和benzoylaconitine的生物合成,ApBAHD10参与乌头碱、lucidusculine、14-O-acetylneoline、14-O-acetylvirescenin的生物合成.通过铁棒锤、乌头比较转录组分析,发现铁棒锤中二萜合酶和酰基转移酶基因家族发生明显的收缩,这与乌头碱类化合物种类和数量明显偏少的结果一致,提示铁棒锤为乌头碱类化合物生物合成途径研究的理想材料.本工作可为后续乌头碱生物合成途径解析、毒性形成分子机制的探讨、道地药材形成机制提供基础科学资料.
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