整合代谢组学和转录组学分析揭示了罗勒（Ocimum basilicum）不同品系中酚酸代谢及氧化还原相关性状的协同变化

《Planta》：Integrative metabolomic and transcriptomic analyses reveal coordinated variation in phenolic acid metabolism and redox-related traits in Ocimum basilicum accessions

　　

摘要

主要结论

本研究描述了Ocimum basilicum中酚酸生物合成的酶学和转录相关机制，表明在常见花园条件下，不同品种的代谢多样性与其氧化还原稳态存在关联。

摘要

Ocimum basilicum中酚酸的代谢多样性为其独特的化学特性和潜在的营养保健价值做出了贡献，但导致品种间差异的转录相关因素仍不清楚。本研究采用了一种综合多组学方法，结合了LC-MS/MS代谢组学、抗氧化酶检测和转录组测序技术，对四个O. basilicum品种（G002、G083、G082和G122）进行了分析。我们鉴定出292种酚酸，其中267种根据我们的筛选标准（VIP > 1且倍数变化≥2或≤0.5，用于代谢物优先排序而非正式统计推断）表现出差异积累。G002和G122品种表现出不同的抗氧化特性，表现为较低的脂质过氧化（MDA）、不同的SOD/POD活性以及特定代谢物（如迷迭香酸甲酯和5-O-咖啡酰希基酸）的水平升高。转录组分析显示，关键苯丙素途径基因（如HCT、C3'H、RAS）的差异表达与这些不同的代谢特征相关。相关性和网络分析进一步表明，酚酸积累的变化与抗氧化酶活性的变化之间存在关联。此外，计算预测表明，这些关键的差异代谢物可能与对人体健康相关的蛋白质具有多靶点相互作用，为假设生成提供了依据。我们的综合分析揭示了O. basilicum在基础条件下的代谢可塑性，并突出了与O. basilicum氧化还原稳态和酚酸多样性相关的特定遗传和代谢特征。这些发现为进一步研究不同品种间的代谢差异提供了基础。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

主要结论

本研究描述了Ocimum basilicum中酚酸生物合成的酶学和转录相关机制，表明在常见花园条件下，不同品种的代谢多样性与其氧化还原稳态存在关联。

摘要

Ocimum basilicum中酚酸的代谢多样性为其独特的化学特性和潜在的营养保健价值做出了贡献，但导致品种间差异的转录相关因素仍不清楚。本研究采用了一种综合多组学方法，结合了LC-MS/MS代谢组学、抗氧化酶检测和转录组测序技术，对四个O. basilicum品种（G002、G083、G082和G122）进行了分析。我们鉴定出292种酚酸，其中267种根据我们的筛选标准（VIP > 1且倍数变化≥2或≤0.5，用于代谢物优先排序而非正式统计推断）表现出差异积累。G002和G122品种表现出不同的抗氧化特性，表现为较低的脂质过氧化（MDA）、不同的SOD/POD活性以及特定代谢物（如迷迭香酸甲酯和5-O-咖啡酰希基酸）的水平升高。转录组分析显示，关键苯丙素途径基因（如HCT、C3'H、RAS）的差异表达与这些不同的代谢特征相关。相关性和网络分析进一步表明，酚酸积累的变化与抗氧化酶活性的变化之间存在关联。此外，计算预测表明，这些关键的差异代谢物可能与对人体健康相关的蛋白质具有多靶点相互作用，为假设生成提供了依据。我们的综合分析揭示了O. basilicum在基础条件下的代谢可塑性，并突出了与O. basilicum氧化还原稳态和酚酸多样性相关的特定遗传和代谢特征。这些发现为进一步研究不同品种间的代谢差异提供了基础。

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