基于代谢组学的两种罗布麻叶片类黄酮和酚酸成分分析

目的:类黄酮和酚酸物质是罗布麻中主要的活性物质,鉴定不同罗布麻品种中类黄酮和酚酸代谢物成分并比较代谢物含量差异,为有效利用罗布麻属药用资源提供理论依据。方法:以罗布麻和大麻状罗布麻叶片为材料,利用液相色谱质谱联用技术(LC-MS)检测次级代谢物成分并进行分析。结果:2种罗布麻中共检测出275种类黄酮和194种酚酸物质;PCA分析表明2种罗布麻的代谢物种类相似,但含量存在较大差异,结合OPLS-DA筛选出124种显著差异代谢物,其中有80种类黄酮和44种酚酸;富集分析发现,共有10条代谢通路被显著富集,主要体现在苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成等途径。结论:2种罗布麻药用成分种类相似,可为大麻状罗布麻作为药用植物开发提供理论依据。

罗布麻及其易混品的DNA分子鉴定

为从分子水平更准确地鉴别罗布麻及其易混品,本研究利用PCR产物直接测序法对罗布麻、大叶白麻和Apoacynum cannabinum的核基因组(rDNA)ITS区与叶绿体基因组(cpDNA)trnL内含子及trnL-F间隔区序列进行测序与比较。结果显示,罗布麻和大叶白麻ITS序列完全一致,与A.cannabinum在ITS1区有13个位点、在ITS2区有10个位点不同;在trnL内含子区及trnL-F间隔区,罗布麻和大叶白麻共有3个位点不同,罗布麻和A.cannabinum间共有23个位点、大叶白麻和A.cannabinum间共有20个位点不同。研究表明,依据rDNAITS区序列可鉴别A.cannabinum和国产“罗布麻”(罗布麻与大叶白麻);利用cpDNAtrnL内含子及trnL-F间隔区序列可鉴别罗布麻及其相似种。

大麻状罗布麻的全基因组分析和SSR标记开发

大麻状罗布麻是重要的经济和生态作物,由于基因组数据匮乏和分子标记少而限制其遗传研究工作的开展。本研究利用Illumina测序平台对大麻状罗布麻的基因组大小进行测定,通过生物信息学方法对其基因组杂合度和重复序列等基本信息进行预估,并做了基因组的初步组装,在此基础上对其基因组序列进行了SSR查找。研究结果表明,总测序量为31.94 Gb,测序质量正常(Q20≥90%,Q30≥85%),与NCBI核苷酸数据库(NT)比对显示样本不存在外源污染;K-mer分析(K=17)结果显示,大麻状罗布麻基因组大小为239.02 Mbp,杂合率为0.56%,重复序列占全基因组比例为36.72%,初步预估大麻状罗布麻基因组为复杂基因组;采用K-mer=41进行基因组初步组装,共获得273336条contigs,N50为3838 bp,总长为222723253 bp,进一步将contigs进行连接、延长,组装得到224587条scaffolds,N50为6421 bp,总长为226378236 bp;此外,对基因组数据进行SSR分子遗传标记分析,共鉴定出117511个SSR,不同类型核苷酸重复差异较大,单核苷酸重复最多,六核苷酸重复最少。该研究为后续全基因组de novo测序及组装策略提供依据。