Ziel ist es, basierend auf einer gemeinsamen Analyse von Transkriptomik und Metabolomik die Schlüsselgene des Biosynthesewegs für Phenylpropanverbindungen in Lonicera japonica Thunb. zu entdecken und so die Grundlage für die weitere Erforschung der Regulation der Biosynthese von Phenylpropanverbindungen in der Xianglei-Typ-Lonicera japonica Thunb. zu schaffen. Als Versuchsmaterial wurden Stängel, Blätter und Blüten in 3 verschiedenen Entwicklungsstadien der Xianglei-Typ-Lonicera japonica Thunb. für die Konstruktion des Transkriptoms und Metaboloms ausgewählt. Durch eine gemeinsame Analyse von Transkriptomik und Metabolomik mittels Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) Datenbank und gewichteter Genexpressionsnetzwerkanalyse (WGCNA) wurden die Schlüsselgene des Biosynthesewegs für Phenylpropanverbindungen in Lonicera japonica Thunb. entdeckt. Die Studie ergab 77Differenz-Phenylpropanverbindungen und 315 Differenzgene. Durch die gemeinsame Analyse von Transkriptomik und Metabolomik wurden schließlich 9 Schlüssel-Differenzmetabolite und 4 damit verbundene Schlüsselgene entdeckt. Davon sind Cinnaminsäure, 5-O-Kaffeeoylquininsäure, Sinapylalkohol und Chlorogensäure in den Blüten höher konzentriert, wobei der markante wirksame Bestandteil Chlorogensäure im verwelkten Stadium stark abnimmt. Kaffeesäure, Ferulasäure, 5-Hydroxysafrol, P-Hydroxyzimtsäure und Syringin sind in den Blättern in höherer Konzentration vorhanden. Diese 4 Schlüsselgene gehören jeweils zu den Genfamilien der Cinnamylalkoholdehydrogenase (CAD)-Familie, 4-Coumarat-CoA-Ligase (4CL)-Familie, Hydroxyzimtsäure-CoA-Transferase (HCT)-Familie und Phenylalanin-Ammoniumlyase (PAL)-Familie. Schlussfolgerung: In den 4 Schlüsselgenen, die in Lonicera japonica Thunb. entdeckt wurden, ist TRINITY_DN42767_c0_g6 mit der Synthese von P-Hydroxyzimtsäure und Sinapylalkohol verbunden, TRINITY_DN43525_c4_g1 katalysiert, unterstützt von Kaffeesäure, Ferulasäure und Cinnaminsäure, die nächste Reaktion, TRINITY_DN47958_c3_g4 mit der Synthese von 3-P-Coumarylquinsäure und Kaffeesäure-CoA verbunden, TRINITY_DN52595_c1_g2 ist mit der Synthese von Cinnaminsäure verbunden. Diese Entdeckungen bilden die Grundlage für weitere Erforschung der Regulation der Biosynthese von Phenylpropanverbindungen in der Xianglei-Typ-Lonicera japonica Thunb.

Lonicera japonica Thunb.; Phenylpropanverbindungen; Transkriptomik; Metabolomik; Gemeinsame Analyse; Schlüsselgene