春化作用通过协调的转录组学和代谢组学重编程，减轻了卷心菜（Brassica oleracea ssp. capitata）中葡萄糖苷随年龄增长而下降的趋势

《BMC Plant Biology》：Vernalization attenuates age-dependent decline of glucosinolates in cabbage (Brassica oleracea ssp. capitata) through coordinated transcriptomic and metabolomic reprogramming

春化作用通过双重调控硫苷合成基因（VRGs和VIGs）影响甘蓝的硫苷代谢，增强吲哚型硫苷积累并减缓烷基型硫苷的年龄相关性下降，其机制涉及转录重编程的协同作用。

摘要

春化作用是指许多一年生、二年生和多年生植物在低温环境下长期生长的一种现象，这一过程伴随着广泛的发育和代谢重编程。硫代葡萄糖苷（GSLs）是一类含有硫和氮的次生代谢产物，主要存在于十字花科植物中。它们在植物抵御非生物和生物胁迫方面发挥着关键作用，同时由于其抗癌和抗炎特性，也对人类健康有益。为了阐明春化作用对卷心菜（Brassica oleracea ssp. capitata）中GSL生物合成的影响，我们进行了整合转录组学和代谢组学分析。高效液相色谱（HPLC）分析表明，随着植株年龄的增长，总GSL含量逐渐下降。然而，在春化过程中长期处于低温环境对GSL的积累具有积极作用，使得GSL水平高于未经历春化的对照组。通过对整个春化过程的RNA-seq分析发现，在78个已鉴定的GSL合成基因中，超过一半的基因表达发生了变化。有趣的是，差异表达基因的聚类分析揭示了两个截然不同的群体：（1）春化抑制型GSL基因（VRGs），其表达减少，导致GSL积累减少；（2）春化诱导型GSL基因（VIGs），与特定GSL化合物的选择性诱导相关。结合转录组学和代谢组学数据的相关性分析确定了关键GSL途径基因，这些基因的表达模式在整个春化过程中与脂肪族和吲哚类GSL的代谢特征显著相关。总体而言，这些结果表明春化作用以化合物特异性的方式调节卷心菜中的GSL代谢。长期低温处理增强了吲哚类GSL的积累，同时减缓了主要脂肪族GSL随年龄增长的下降趋势。这些发现表明，春化作用并非简单地增加总GSL水平，而是通过协调的转录重编程来调节GSL的组成。