最近的一项研究揭示了盾叶薯蓣中薯蓣皂苷 (DG) 和油菜素甾体 (BR) 之间复杂的相互作用。通过整合全基因组甲基化、转录组和代谢物数据，研究人员构建了一个调控网络，展示了 DG 和 BR 如何相互平衡。这些发现为植物次生代谢和增强类固醇激素药物 DG 生产的潜力提供了新的见解。
薯蓣皂苷 (DG) 和油菜素甾体 (BR) 是植物中的重要化合物，其中 DG 是类固醇药物的前体，而 BR 是必需的植物激素。尽管它们非常重要，但这些化合物之间的调控网络和代谢相互作用仍未被充分探索。先前的研究表明它们之间可能存在相互联系，但缺乏全面的见解。基于这些挑战，有必要进行深入研究以探索 DG 和 BR 之间复杂的平衡，特别是在以高 DG 含量而闻名的盾叶薯蓣
中。 武汉大学研究人员与华中农业大学合作，在著名期刊《园艺研究》上发表了他们的研究成果。该研究(DOI：10.1093/hr/uhae056)于2024年2月23日接受，揭示了DG和BR之间错综复杂的平衡，为植物激素功能和次生代谢产物调控提供了新的见解。该研究通过整合各种数据类型，构建了盾叶薯蓣
中DG和BR之间的详细调控网络。质谱分析显示，经芸苔素内酯(BL)和芸苔素唑(BRZ)处理后，胆固醇、菜油甾醇、薯蓣皂苷和蓖麻油甾酮含量发生显著变化。BL处理6小时后DG含量下降27.72%，BRZ处理后DG含量增加85.34%。转录组分析确定了 DG 和 BR 代谢途径中的差异表达基因 (DEG)，例如 CAS、CYP90 和 B3-ARF，其中低甲基化与高转录水平相关。加权基因共表达网络分析 (WGCNA) 精确定位了与 DG 和 BR 合成相关的关键基因模块，突出了与胆固醇和菜油甾醇水平的显著相关性。该研究还强调了各种转录因子 (TF) 在平衡 DG 和 BR 中的作用，为它们的稳态和调节机制提供了有力的证据。 通讯作者 Jiaru Li 博士评论说：“我们的研究结果为 DG 和 BR 之间的相互作用提供了新的视角。了解这种平衡不仅增强了我们对植物次生代谢的了解，而且还为生物技术在医学和农业中的应用开辟了新途径。”
该研究结果对植物生物学和生物技术都具有重要意义。通过阐明 DG 和 BR 之间的平衡，研究人员可以更好地了解这些化合物的生物合成，从而有可能改善 DG(类固醇激素药物的关键前体)的生产方法。此外，这些知识还可用于通过控制 BR 水平来提高作物的适应力和生长。从这项研究中获得的见解为进一步研究植物次生代谢物及其调控网络奠定了宝贵的基础，广泛应用于农业、医学等领域。
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！
