基于多组学分析不同生长阶段金线兰内源激素对类黄酮的潜在调控差异

　　

摘要：

目的 探究不同生长阶段的金线兰内源激素对类黄酮代谢的影响，揭示其类黄酮积累差异的分子基础。 方法 以金线兰为实验材料，分别选取不同生长阶段（S3：3个月，S6：6个月，S10：10个月）的叶片，采用高通量RNA测序技术（RNA-Seq）和液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）获得金线兰的转录组学与代谢组学数据。通过生物信息学分析，预测与类黄酮有关的差异酶基因、代谢物与差异激素代谢物，并探讨它们之间的关系。 结果 共预测出与类黄酮有关差异酶基因17个、差异代谢物16种，与激素有关的差异代谢物19种。F3'H和FLS是影响金线兰叶片类黄酮代谢的关键基因，而矢车菊素5-O-β-D-葡萄糖苷3-O-β-D-樱草糖苷和矢车菊素3-O-β-D-樱草糖苷可能是金线兰叶片颜色呈现差异的关键代谢物。相关性分析表明，共有11个激素差异代谢物和CHS、PGT1、F3H等13个类黄酮差异酶基因显著相关；同时预测到19个转录因子参与调控F3H、F3'H、FLS、CHS、PGT1、CCoAOMT等8个差异酶基因，并且16个转录因子含有响应植物激素（水杨酸、脱落酸、甲基茉莉酸、赤霉素、乙烯和生长素）的顺式元件；并通过RT-qPCR验证了6个基因（3个转录因子和3个酶基因）的表达量，结果与转录组分析一致。 结论 金线兰不同生长阶段共有16个转录因子响应5类激素元件，进而调控类黄酮代谢相关酶基因F3'H、FLS的表达，最终影响类黄酮类代谢产物飞燕草素5-O-β-D-葡糖苷3-O-β-D-桑布糖苷和矢车菊素3-O-β-D-桑布双糖苷的积累。