L'analyse conjointe du génome et du métabolome révèle les gènes clés responsables de la synthèse des composés phénylpropanoïdes dans Lotus

HE Jiawei ,  

ZHANG Jingyu ,  

ZENG Juan ,  

ZHU Jiayuan ,  

ZHOU Simin ,  

QU Meiling ,  

ZHOU Ribao ,  

LIU Xiangdan ,  

摘要

L'objectif de cette étude est d'utiliser l'analyse conjointe du génome et du métabolome pour identifier les gènes clés responsables de la synthèse des composés phénylpropanoïdes dans Lotus, pour fournir une base à l'étude du mécanisme de régulation de la synthèse des composés phénylpropanoïdes dans le Lotus de type Xianglei. Les tiges et les feuilles de Lotus de type Xianglei et 3 stades différents de floraison ont été utilisés comme matériau expérimental pour l'analyse conjointe du génome et du métabolome. La base de données KEGG et l'analyse du réseau de corrélation pondérée ont été utilisées pour l'analyse conjointe du génome et du métabolome afin d'identifier les gènes clés responsables de la synthèse des composés phénylpropanoïdes dans Lotus. Les résultats ont montré que 77 phénylpropanoïdes différents et 315 gènes différents ont été identifiés. Après l'analyse conjointe du génome et du métabolome, 9 métabolites clés différents et 4 gènes clés liés à ces métabolites ont été identifiés. De plus, les fleurs ont montré une augmentation de l'acide caféique, de l'acide sinapique et des protocatéchines. La teneur en protocatéchine verte - principal composant actif - a fortement diminué dans la phase fanée. De plus, la teneur en acide caféique, en acide coumarique, en 5-hydroxykumafène et en vanilline et en saccharose était plus élevée dans les feuilles. Quatre gènes clés appartiennent à la famille des enzymes cinnamyl acétate: CoA (4CL) et à la famille des enzymes hydroxycinnamyl coenzymes (HCT) et à la famille des enzymes dégradation de la phénylalanine (PAL). La recherche se poursuit: sur les 4 gènes clés identifiés dans Lotus, les gènes TRINITY_DN42767_c0_g6 et TRINITY_DN43525_c4_g1 correspondent à la synthèse de l'hydroxy-5-kumafène et des protocatéchines, TRINITY_DN47958_c3_g4 est lié à la synthèse de l'acide 3-coumaroyl-caféine et des acides coumaroyl-coenzyme A, et TRINITY_DN52595_c1_g2 est lié à la synthèse de l'acide caféique.

关键词

Lotus; composés phénylpropanoïdes; analyse conjointe du génome; analyse conjointe du métabolome; gènes clés

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