牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为...牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3vs NG7、NG3 vsNG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。展开更多
本研究旨在通过转录组测序技术及联合代谢组学数据分析,探讨肉苁蓉总苷(Glycosides of Cistanche, GCs)发挥拟雌激素作用机制。试验以性未成熟的雌性SD大鼠(视为雌激素水平为零)为模型、分为模型对照组、己烯雌酚对照组、GCs给药组,另...本研究旨在通过转录组测序技术及联合代谢组学数据分析,探讨肉苁蓉总苷(Glycosides of Cistanche, GCs)发挥拟雌激素作用机制。试验以性未成熟的雌性SD大鼠(视为雌激素水平为零)为模型、分为模型对照组、己烯雌酚对照组、GCs给药组,另设正常成年雌性SD大鼠对照组。各组灌胃生理盐水或等体积药物,早、晚各一次,给药均持续3 d。各组随机取子宫组织进行RNA-Seq转录组测序,并对转录组测序数据和试验前期靶向代谢组学数据进行联合分析,从转录水平和内源性代谢物水平共同揭示GCs拟雌激素作用的机制。结果表明,通过RNA-Seq测序发现,GCs发挥拟雌激素作用调控的关键基因有46个,主要参与的生物过程为雌激素反应、氮化合物代谢过程的正向调控、发育过程、生物过程的正向调节等;主要参与的信号通路为雌激素信号通路、cAMP信号通路、Rap1信号通路、MAPK信号通路等。联合分析表明,代谢组与转录组共有通路16条,DEGs与DEMs相关性分析表明,牛磺酸及Gad2、Gad1、Ggt1、Ggt5、Cdo1;柠檬酸及Gldc;鸟氨酸与Pycrl、Pycr1;脯氨酸与Ckmt1、Sat1、Pycr1、Pycrl、Aoc1;-酮戊二酸与Pdha1l1、Ogdhl是GCs拟雌激素作用的关键候选代谢物及候选基因。GCs发挥拟雌激素作用调控的关键基因有46个,主要参与的信号通路为雌激素信号通路、cAMP信号通路、Rap1信号通路、MAPK信号通路等。牛磺酸及Gad2、Gad1、Ggt1、Ggt5、Cdo1;柠檬酸及Gldc;鸟氨酸与Pycrl、Pycr1;脯氨酸与Ckmt1、Sat1、Pycr1、Pycrl、Aoc1;-酮戊二酸与Pdha1l1、Ogdhl是GCs拟雌激素作用的关键候选代谢物及候选基因。本研究为肉苁蓉总苷拟雌激素作用机制提供了新思路。展开更多
文摘牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3vs NG7、NG3 vsNG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。
文摘本研究旨在通过转录组测序技术及联合代谢组学数据分析,探讨肉苁蓉总苷(Glycosides of Cistanche, GCs)发挥拟雌激素作用机制。试验以性未成熟的雌性SD大鼠(视为雌激素水平为零)为模型、分为模型对照组、己烯雌酚对照组、GCs给药组,另设正常成年雌性SD大鼠对照组。各组灌胃生理盐水或等体积药物,早、晚各一次,给药均持续3 d。各组随机取子宫组织进行RNA-Seq转录组测序,并对转录组测序数据和试验前期靶向代谢组学数据进行联合分析,从转录水平和内源性代谢物水平共同揭示GCs拟雌激素作用的机制。结果表明,通过RNA-Seq测序发现,GCs发挥拟雌激素作用调控的关键基因有46个,主要参与的生物过程为雌激素反应、氮化合物代谢过程的正向调控、发育过程、生物过程的正向调节等;主要参与的信号通路为雌激素信号通路、cAMP信号通路、Rap1信号通路、MAPK信号通路等。联合分析表明,代谢组与转录组共有通路16条,DEGs与DEMs相关性分析表明,牛磺酸及Gad2、Gad1、Ggt1、Ggt5、Cdo1;柠檬酸及Gldc;鸟氨酸与Pycrl、Pycr1;脯氨酸与Ckmt1、Sat1、Pycr1、Pycrl、Aoc1;-酮戊二酸与Pdha1l1、Ogdhl是GCs拟雌激素作用的关键候选代谢物及候选基因。GCs发挥拟雌激素作用调控的关键基因有46个,主要参与的信号通路为雌激素信号通路、cAMP信号通路、Rap1信号通路、MAPK信号通路等。牛磺酸及Gad2、Gad1、Ggt1、Ggt5、Cdo1;柠檬酸及Gldc;鸟氨酸与Pycrl、Pycr1;脯氨酸与Ckmt1、Sat1、Pycr1、Pycrl、Aoc1;-酮戊二酸与Pdha1l1、Ogdhl是GCs拟雌激素作用的关键候选代谢物及候选基因。本研究为肉苁蓉总苷拟雌激素作用机制提供了新思路。
