药用植物大戟转录组及萜类代谢途径中关键酶基因的挖掘

摘要

京大戟是药用植物大戟(Euphorbia pekinensis)的干燥根,京大戟性味苦、寒、有毒,作为药材在中医中常用于峻下逐水药,功效泄水逐饮,消肿散结.现代药理研究发现京大戟具有各种活性的萜类化合物,其中很多二萜、三萜类化合物具有抗肿瘤等药理活性,但一些萜类具有毒性,限制了其应有.因此研究药用植物大戟萜类代谢途径,通过生物工程手段增加其有药理活性萜类含量,减少有毒萜类生物合成具有重要的意义.本研究利用第二代高通量测序技术--Illumina HiSeqTM 2000对大戟根进行转录组测序。进行了基于已鉴定基因的同源性比对来深入发掘可能参与大戟萜类代谢生物合成途径的候选基因。结果共获得了 97条候选unigenes。其中上游途径包括：22条可能参与MVA途径、13条可能参与MEP途径和18条可能编码中间体（如DMAPP、GPP、GGPP和FPP等）合成酶的候选unigenes；下游途径包括：可能编码环氧角鲨烯合成酶（OSCs)、细胞色素P450单加氧酶（CYP450s)和糖基转移酶（UGTs)的unigenes分别有3条、15条和5条。利用MEGA软件对萜类代谢生物合成途径中的几个关键酶的候选基因做进化树分析，建立了这些候选基因与其他物种同源基因的亲缘关系和进化关系。这些候选基因可用于后续的功能分析和蛋白表达分析。