利用多组学技术解析丹参中丹参酮积累的时间变化规律

《BMC Plant Biology》：Multi-omics elucidation of temporal patterns in tanshinone accumulation in Salvia miltiorrhiza

　　

摘要

丹参因其所含的丹参酮而备受重视，但从根系生长到收获期间丹参酮的积累动态及其调控机制尚不明确。本研究调查了五种丹参材料中丹参酮含量的变化及其分子基础。丹参酮的含量监测时间从2024年6月持续到2025年1月。研究采用了表型相关性分析、整合转录组学和代谢组学分析、加权基因共表达网络分析（WGCNA）以及RT-qPCR验证方法。丹参酮含量最初呈下降趋势，随后趋于稳定。根分枝数量与丹参酮IIA（Tan IIA）和丹参酮I（Tan I）的含量呈正相关，而根直径与丹参酮IIA的含量呈负相关。从8月下旬开始，关键生物合成基因（SmHMGR3、SmMK、SmDXS1、SmDXS2、SmCYP76AK1）的表达下调导致丹参酮积累减少。WGCNA分析发现了一个以bHLH转录因子为潜在调控因子的转录-代谢网络。丹参酮积累的时间进程与特定的根系形态特征以及生物合成基因的协调下调密切相关。这些发现为选育高产基因型和优化采收时机提供了理论依据。