【摘 要】
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为探究荷叶生物碱生物合成的分子机制，本研究对生物碱含量差异显著品种‘太空莲’（高生物碱含量）、‘巨无霸’（中生物碱含量）和‘大足红莲’（低生物碱含量）的成熟荷叶进行代谢组学和转录组学测序。代谢组学分析发现，在‘大足红莲’及‘太空莲’（低vs高）、‘大足红莲’及‘巨无霸’（低vs中）、‘太空莲’及‘巨无霸’（高vs中）3组中分别存在30、32和14种差异代谢物。这些差异代谢物主要为3类异喹啉类生物碱
【机 构】
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西南林业大学园林园艺学院/云南省功能性花卉资源及产业化技术工程研究中心
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31860231）； 云南省高层次人才引进计划产业人才专项：云南省荷花种质资源创新及其产业化培育项目（YNQR-CYRC-2018-007）； 西南林业大学科研启动基金项目（01102-112109）；
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为探究荷叶生物碱生物合成的分子机制，本研究对生物碱含量差异显著品种‘太空莲’（高生物碱含量）、‘巨无霸’（中生物碱含量）和‘大足红莲’（低生物碱含量）的成熟荷叶进行代谢组学和转录组学测序。代谢组学分析发现，在‘大足红莲’及‘太空莲’（低vs高）、‘大足红莲’及‘巨无霸’（低vs中）、‘太空莲’及‘巨无霸’（高vs中）3组中分别存在30、32和14种差异代谢物。这些差异代谢物主要为3类异喹啉类生物碱——苄基异喹啉类、双苄基异喹啉类和阿朴啡类生物碱，包括山矾碱、3’-葡萄糖基-6,7-二羟基-N-甲基-苄基四氢异喹啉、多巴胺、L-酪胺等。为了挖掘上述异喹啉类生物碱合成途径的关键基因，进一步对3个品种进行转录组测序。结果表明，低vs高、低vs中、高vs中3组的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）分别为2 866、2 739和3 932个，共有的DEGs有379个，这些共有基因中含有异喹啉类生物碱合成途径基因。结合代谢组学分析结果，最终筛选并通过实时荧光定量聚合酶链反应验证得到6个关键DEGs——NnCYP80G、Nn6OMT、NnTYDC、NnNCS、NnRAV和NnERF，它们可用于后续基因功能验证和分子调控网络解析。
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