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基于转录组的不同产地党参糖基转移酶鉴定及分析

Identification and analysis of glycosyltransferase in Codonopsis pilosula from different regions based on transcriptome

摘要潞党参为山西道地药材,其药效成分党参多糖等含量显著高于其他产地党参[Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.].糖基转移酶是党参主要药效成分党参多糖和党参苷Ⅰ等合成的关键酶,本研究基于不同产地党参转录组数据,对糖基转移酶基因进行GO及KEGG功能注释、保守结构域分析、进化树分析及表达模式分析,为探索潞党参道地性形成机制提供理论依据.本研究共筛选鉴定出98个糖基转移酶基因,分属于GT family 1、GT family 2、GT family 90等家族.GO功能注释发现多属于分子功能中的催化活性条目.KEGG功能注释发现党参糖基转移酶主要参与聚糖生物以及萜类和聚酮类化合物代谢.其中,GT family 1的42个糖基转移酶基因保守结构域为:[X]-W-[2X]-Q-[3X]-[LH]-[5X]-[FLTHCGWNS]-[2X]-E-[4X]-[GVP]-[4X]-P-[4X]-Q-[2X]-[NAK].通过与拟南芥的糖基转移酶序列比对分析,党参糖基转移酶主要位于拟南芥UGT73、72、85分支中.基因表达模式分析发现党参CpUGT73AH2在潞党参植株中高表达,并可响应干旱、低温胁迫诱导.最终,本研究自党参糖基转移酶家族1中筛选得到一个参与萜类和聚酮类化合物代谢的可以响应环境胁迫的糖基转移酶基因CpUGT73AH2,为进一步研究党参糖基转移酶在潞党参道地性形成中的作用奠定了理论基础.