遮阴对柠檬香茅中萜类化合物及其合成酶基因影响研究

Effects of Shading on the Production and Synthase Genes of Terpenoids in Cymbopogon citratus

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摘要为获取柠檬香茅(Cymbopogon citratus)中萜类化合物及其合成酶基因信息,以正常生长及遮阴下的柠檬香茅嫩叶为材料,进行代谢组学和转录组学结合qRT-PCR验证分析.代谢组分析结果表明,柠檬香茅所含萜类共23种,包括单萜4种、倍半萜 4 种、二萜 8 种、三萜 3 种和四萜 4 种.在遮阴下,柠檬香茅的二萜类银杏内酯C和四萜类虾青素相对含量更高.转录组测序结果表明,单萜生物合成涉及 4 类合成酶的 24 个基因,二萜生物合成涉及 11 类合成酶的 49 个基因,倍半萜和三萜生物合成涉及12类合成酶的58个基因,其中6类合成酶的8个基因在遮阴下的相对表达量显著提高,而前萘二烯加氧酶(c64786.0)基因正好相反.qRT-PCR分析表明,遮阴下4 个FPKM值差异明显的萜类合成酶基因表达的变化趋势与转录组测序结果一致,但不同合成酶基因的差异表达量存在差异.因此,柠檬香茅所含 4 类共 23 种萜类化合物由 27 类合成酶共131个基因编码而来,不同光照强度影响9 个合成酶基因的表达和2种萜类化合物含量.