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基于转录组学和代谢组学分析粗毛纤孔菌L-1中香豆雌酚和补骨脂素的合成途径及潜在调控因子

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菌物学报 2024年第4期43卷 52-68页

作者：刘艳黄传书杨碧文向舒翔唐露黄越吴均宋志光邢康康重庆市蚕业科学技术研究院重庆400700 重庆市中药研究院重庆400065

香豆雌酚和补骨脂素作为香豆素的重要衍生物,主要存在于植物中,在抗癌和抗炎方面发挥着重要作用,但在真菌中却少有报道。我们成功分离并培养了一株含有大量多糖和黄酮类化合物的粗毛纤孔菌L-1 Inonotus hispidus L-1。通过代谢组学分析... 详细信息

香豆雌酚和补骨脂素作为香豆素的重要衍生物,主要存在于植物中,在抗癌和抗炎方面发挥着重要作用,但在真菌中却少有报道。我们成功分离并培养了一株含有大量多糖和黄酮类化合物的粗毛纤孔菌L-1 Inonotus hispidus L-1。通过代谢组学分析,我们发现在粗毛纤孔菌L-1子实体中香豆雌酚和补骨脂素作为主要成分,其含量明显高于菌丝体和原基。基于转录组学和代谢组学联合分析,阐明了香豆雌酚和补骨脂素在粗毛纤孔菌L-1中的合成途径及其调控基因。研究发现粗毛纤孔菌L-1中香豆雌酚和补骨脂素在合成过程中有一个共同的前体L-苯丙氨酸,而L-苯丙氨酸的合成受糖酵解/葡萄糖生成途径和苯丙氨酸途径的共同调控,其含量在原基和子实体中显著升高。而且以L-苯丙氨酸为前体的P-香豆酸合成途径的两条下游合成途径中的代谢物显著升高,分别为异黄酮类生物合成途径中的2,7,4’-三羟基异黄酮和香豆雌酚,以及香豆素类生物合成途径中的7-羟基香豆素和补骨脂素。而香豆雌酚和补骨脂素的下游代谢物未检测到。通过转录组学进一步证实香豆雌酚和补骨脂素在合成过程中受到APL、APL1和ECM4这3个基因的调控。这项研究结果证实了粗毛纤孔菌L-1作为一种有价值的香豆雌酚和补骨脂素来源在营养保健品开发和应用方面的潜力。

关键词：粗毛纤孔菌转录组学代谢组学类黄酮香豆雌酚补骨脂素

不同引物对比较分析健康/根腐病黄连根际土壤细菌群落变化

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分子植物育种 2024年

作者：宋旭红秦云卓梅鹏颖李隆云重庆市中药研究院

为了全面评估健康与根腐病黄连根际土壤细菌群落结构及多样性的变化，应用Ion S5高通量测序平台，使用引物对515F/806R及799F/1193R分别对黄连根际土壤细菌进行扩增。UPGMA聚类分析表明，两引物对均可用来区分健康与罹患根腐病的样本。... 详细信息

为了全面评估健康与根腐病黄连根际土壤细菌群落结构及多样性的变化，应用Ion S5高通量测序平台，使用引物对515F/806R及799F/1193R分别对黄连根际土壤细菌进行扩增。UPGMA聚类分析表明，两引物对均可用来区分健康与罹患根腐病的样本。相近的辛普森指数则表明，两引物对均能很好地检出优势菌群。515F/806R引物对扩增得到的OTUs及特有的OTUs、ACE和chao1数值要明显高于799F/1193R引物对扩增的数值，而香农指数要明显低于799F/1193R引物对扩增的数值，上述结果说明，515F/806R引物对扩增能获得更多的黄连根际土壤细菌群落组成特征，该引物对能更多覆盖低丰度的细菌种群，并可以更好地检出群落的丰富度。物种组成及多样性分析表明，采用以515F/806R引物对扩增为主，799F/1193R引物对扩增为辅的分析策略，可更全面地展示健康及罹患根腐病的黄连根际土壤细菌群落的组成及多样性。

关键词：高通量测序黄连根腐病土壤细菌种群 PCR引物

基于转录组学和代谢组学分析粗毛纤孔菌L-1中香豆雌酚和补骨脂素的合成途径及潜在调控因子（英文）

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菌物学报 2024年第4期 55-71页

作者：刘艳黄传书杨碧文向舒翔唐露黄越吴均宋志光邢康康重庆市蚕业科学技术研究院重庆市中药研究院

香豆雌酚和补骨脂素作为香豆素的重要衍生物，主要存在于植物中，在抗癌和抗炎方面发挥着重要作用，但在真菌中却少有报道。我们成功分离并培养了一株含有大量多糖和黄酮类化合物的粗毛纤孔菌L-1 Inonotus hispidus L-1。通过代谢组学... 详细信息

香豆雌酚和补骨脂素作为香豆素的重要衍生物，主要存在于植物中，在抗癌和抗炎方面发挥着重要作用，但在真菌中却少有报道。我们成功分离并培养了一株含有大量多糖和黄酮类化合物的粗毛纤孔菌L-1 Inonotus hispidus L-1。通过代谢组学分析，我们发现在粗毛纤孔菌L-1子实体中香豆雌酚和补骨脂素作为主要成分，其含量明显高于菌丝体和原基。基于转录组学和代谢组学联合分析，阐明了香豆雌酚和补骨脂素在粗毛纤孔菌L-1中的合成途径及其调控基因。研究发现粗毛纤孔菌L-1中香豆雌酚和补骨脂素在合成过程中有一个共同的前体L-苯丙氨酸，而L-苯丙氨酸的合成受糖酵解/葡萄糖生成途径和苯丙氨酸途径的共同调控，其含量在原基和子实体中显著升高。而且以L-苯丙氨酸为前体的P-香豆酸合成途径的两条下游合成途径中的代谢物显著升高，分别为异黄酮类生物合成途径中的2,7,4'-三羟基异黄酮和香豆雌酚，以及香豆素类生物合成途径中的7-羟基香豆素和补骨脂素。而香豆雌酚和补骨脂素的下游代谢物未检测到。通过转录组学进一步证实香豆雌酚和补骨脂素在合成过程中受到APL、APL1和ECM4这3个基因的调控。这项研究结果证实了粗毛纤孔菌L-1作为一种有价值的香豆雌酚和补骨脂素来源在营养保健品开发和应用方面的潜力。

关键词：粗毛纤孔菌转录组学代谢组学类黄酮香豆雌酚补骨脂素

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石柱产黄连的气味数字化及等级研究

华西药学杂志 2024年第1期39卷 58-64页

作者：冉继春吉光见稚代秦伟瀚阳勇舒智敏张小梅重庆市中药研究院重庆400065

目的定量表征不同等级石柱产黄连的气味,分析黄连气味与外形、颜色、味道、生物碱含量间的相关性,以及气味检测对黄连品质评价的意义,划分石柱产黄连的气味等级。方法采用色度仪、电子舌、电子鼻、HPLC等技术检测石柱产黄连的颜色、味... 详细信息

目的定量表征不同等级石柱产黄连的气味,分析黄连气味与外形、颜色、味道、生物碱含量间的相关性,以及气味检测对黄连品质评价的意义,划分石柱产黄连的气味等级。方法采用色度仪、电子舌、电子鼻、HPLC等技术检测石柱产黄连的颜色、味道、气味、生物碱含量,结合SPSS 22.0、多元变量流计分析软件(SIMCA 14.1)进行相关性、灰色关联、正交偏最小二乘判别、聚类等分析方法,对石柱产黄连进行等级划分。结果石柱产黄连的气味值与外观、颜色、味道、生物碱含量均具显著相关性,等级鉴别中外观值是最重要因素,其次是气味值,重新划分的三个等级石柱产黄连能通过偏最小二乘法判别分析模型显著区分。结论石柱产黄连气味检测对其品质评价具有重要意义,为气味在中药材中的应用提供了参考。

关键词：黄连电子鼻电子舌色度仪高效液相色谱相关性分析灰色关联分析正交偏最小二乘法分析聚类分析鉴别等级

疏水化多糖自聚集系统的制备方法及其形成机制分析

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食品与发酵工业 2024年第3期50卷 336-344页

作者：李红唐新汪小刚王勇德赵博吴振重庆市食品药品检验检测研究院国家市场监管重点实验室(调味品监管技术)重庆401121 重庆市中药研究院中药健康学重庆市重点实验室重庆400065

天然多糖作为一种安全、无毒和有效的递送载体材料近年来得到广泛的关注,但两亲性和聚集能力缺乏、空间结构难控及易失稳等缺点制约了其应用,而适度疏水化处理能使多糖分子在高级结构上发生巨变,赋予其更多的结构调控性和应用可能性。... 详细信息

天然多糖作为一种安全、无毒和有效的递送载体材料近年来得到广泛的关注,但两亲性和聚集能力缺乏、空间结构难控及易失稳等缺点制约了其应用,而适度疏水化处理能使多糖分子在高级结构上发生巨变,赋予其更多的结构调控性和应用可能性。该文系统梳理了近5年疏水化多糖的研究进展,主要总结了通过疏水化多糖制备各种自聚集系统(主要包括胶束、反胶束、聚合物囊泡和水凝胶等)的方法路径,分析了其形成的前提条件和分子机制。结果发现可通过选择疏水化多糖种类及其制备方法定制其自聚集系统的结构、粒径大小和形貌等特性,以期实现特定场所应用,为疏水化多糖自聚集体及其递送系统的设计、制备和应用提供基础与依据。

关键词：疏水化多糖自聚集系统制备方法分子结构及构象分子机制

不同生长年限木香转录组分析及倍半萜合成基因挖掘

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西南农业学报 2024年

作者：郭连安潘媛谭均郑天润吕卉陈大霞重庆市中药研究院重庆市中药良种选育与评价工程技术研究中心

【目的】倍半萜是木香的主要有效成分，通过分析不同生长年限木香根部的倍半萜化合物含量及转录组差异，挖掘倍半萜合成相关基因，为深入研究木香功能基因和有效成分合成提供理论参考。【方法】10月采集同一地块中2年生和3年生健康木香... 详细信息

【目的】倍半萜是木香的主要有效成分，通过分析不同生长年限木香根部的倍半萜化合物含量及转录组差异，挖掘倍半萜合成相关基因，为深入研究木香功能基因和有效成分合成提供理论参考。【方法】10月采集同一地块中2年生和3年生健康木香植株的根部为材料，用高效液相色谱法（HPLC）测定其倍半萜化合物含量，并构建cDNA文库，利用IIllumina NovaSeq 6000高通量测序平台进行转录组测序，然后对测序原始数据进行生物信息学分析，采用qRT-PCR技术对基因表达结果进行验证。【结果】①HPLC测定结果表明倍半萜物质含量在3年生木香中更高，随生长年限延长而增加。②经质控筛选，转录组测序共获得40 Gb clean base，拼接后共获得90 912条Unigenes，平均长度为1 081 bp，N50为1637 bp；经与7个数据库进行比对，结果显示获得注释信息的Unigenes共有61 268条，木香与刺头朝鲜蓟Cynara cardunculus L.同源序列最多。③基于FPKM值的log2倍数绝对值大于1及错误发现率小于0.05为标准筛选到827个DEGs，其中在3年生木香中有61个DEGs表达量上调，有766个DEGs表达量下调；509个DEGs被富集到109个GO项，有12项显著富集，其中分子功能3项，生物学过程4项，细胞组分5项；KEGG富集分析表明，287个DEGs被注释到178条代谢通路中，主要富集在核糖体、阿尔茨海默病、cGMP-PKG信号通路和PPAR信号通路；根据DEGs的注释信息，挖掘到7个倍半萜生物合成途径酶基因，分别为3个DXS、1个MECPS和3个GERD，这些基因在3年生木香中表达量下调。④进一步选择4个候选基因用qRT-PCR技术进行验证，验证结果与转录组数据一致。【结论】2年生和3年生木香的倍半萜物质含量和倍半萜生物合成基因表达存在显著差异，挖掘的倍半萜合成基因为解析木香倍半萜生物合成的分子机制和优良品种的分子育种提供基础支撑。

关键词：木香生长年限转录组测序差异表达基因倍半萜类

种植年限对枳壳根际微生物群落和土壤性质的影响

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土壤学报 2024年

作者：吴微微韩雪王继朋孙年喜李勇西南大学资源环境学院重庆市中药研究院

根际微生物影响土壤养分的有效性与转化，和植物的生长及健康密切相关。探讨不同种植年限枳壳根际微生物和土壤性质的变化，可为枳壳的田间管理提供科学依据。采集重庆市种植4、20和40 a的枳壳根际土壤，高通量测序技术分析不同种植年... 详细信息

根际微生物影响土壤养分的有效性与转化，和植物的生长及健康密切相关。探讨不同种植年限枳壳根际微生物和土壤性质的变化，可为枳壳的田间管理提供科学依据。采集重庆市种植4、20和40 a的枳壳根际土壤，高通量测序技术分析不同种植年限土壤细菌和真菌多样性和群落结构变化规律，进一步研究微生物群落与土壤性质的相关性。结果表明，连续种植40 a枳壳的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量显著高于4 a和20 a，而土壤pH则显著降低（P<0.05）。随着种植年限增加，细菌的多样性指数无明显变化，而真菌的多样性和均匀度指数显著增加（P<0.05）。主坐标分析显示，种植40 a的枳壳根际土壤细菌和真菌群落结构和组成与其他年限显著不同。在门水平上，优势细菌门为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和芽单胞菌门，占总丰度的61.07%～87.79%；优势真菌门为子囊菌门和担子菌门，占总丰度的64.70%～85.75%。在属水平上，随种植年限的增加，40年枳壳根际土壤有益细菌和真菌属丰度较第4年的显著减少（P<0.05），如鞘氨醇单胞菌属、苍白杆菌属、类诺卡氏菌属、假单胞菌属、毛孢子菌属和毛壳菌属，分别下降了51.21%、91.32%、78.60%、81.87%、70.58%和60.74%。此外，致病菌属丰度显著增加，如镰刀属、Plectosphaerella属和Ilyonectria属分别增加了117.6%、323.9%和163%。Mantel分析表明，土壤pH和营养因素是影响细菌和真菌群落组成的重要环境因子。枳壳长期种植会改变根际微生物群落结构和组成，随着种植年限增加，真菌的多样性指数显著增加，有益的根际细菌和真菌属丰度减少，而潜在的致病菌属丰度增加，这可能是枳壳长期栽培长势变差和病害逐渐加重的主要原因。

关键词：枳壳种植年限土壤养分高通量测序微生物群落

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复合木霉制剂防治黄连根腐病及其机理研究

植物保护 2024年第1期50卷 97-109页

作者：伍晓丽王钰刘飞陈大霞重庆市中药研究院中药种植研究所中国中医科学院中药资源中心重庆分中心中药资源学重庆市重点实验室重庆市中药良种选育与评价工程技术研究中心重庆400065 重庆市中药研究院大健康中心重庆400065

为评价复合木霉制剂对黄连根腐病的防治效果,并揭示其防病机理,为黄连根腐病专用微生物农药的研发奠定基础,本试验将深绿木霉Trichoderma atroviride、长枝木霉***、钩状木霉***、拟康宁木霉***等4种木霉配制的复合制剂和尖镰孢Fusarium... 详细信息

为评价复合木霉制剂对黄连根腐病的防治效果,并揭示其防病机理,为黄连根腐病专用微生物农药的研发奠定基础,本试验将深绿木霉Trichoderma atroviride、长枝木霉***、钩状木霉***、拟康宁木霉***等4种木霉配制的复合制剂和尖镰孢Fusarium oxysporum以不同的方式分别施用于黄连,统计根腐病发生情况,检测黄连根部防御酶活性,用高通量测序分析根际土壤真菌群落结构。结果表明,复合木霉制剂对尖镰孢导致的根腐病具有明显预防效果;复合木霉制剂和尖镰孢分别接种黄连可提高SOD、POD、CAT、PAL、PPO等防御性酶活性,产生诱导抗性;而它们先后接种黄连可产生强化效应,从另一个途径提高植株抗病性。复合木霉制剂和尖镰孢都会降低真菌的数量、多样性,和某些真菌的相对丰度,而复合木霉制剂的抑菌作用更强烈,尤其能明显抑制尖镰孢、Ilyonectria sp.等病原真菌的生长,且能改善土壤真菌群落结构。木霉和尖镰孢都能在土壤中较长期定殖。可见,复合木霉制剂可以预防尖镰孢导致的黄连根腐病,防病机理包括诱导黄连植株产生抗性,接种后再遭受病原菌侵染产生的强化效应,优化土壤真菌群落结构,抑制土壤中病原菌等,且有效期较长。因此复合木霉制剂具有开发为微生物农药防治黄连根腐病的潜力。

关键词：复合木霉制剂黄连根腐病根际土壤防御酶活性真菌群落结构

不同初加工方式对太白贝母性状及化学成分的影响

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中国中药杂志 2024年第11期49卷 2930-2939页

作者：王计瑞谭均王继朋张小梅彭锐阳勇孙年喜重庆市中药研究院中药新药创制川渝重点实验室国家中医药管理局中药化学三级实验室重庆400065 中国中医科学院中药资源中心重庆分中心重庆400065 重庆市潼南区中药研究院有限公司重庆402660

为探究不同初加工方式对太白贝母品质的影响,该研究分别考察了防褐变处理、干燥方式和干燥温度对太白贝母性状、色度和生物碱及核苷类成分的影响,并通过相关性分析(CA)、主成分分析(PCA)和层次聚类分析(HCA)对结果进行综合评价。与直接... 详细信息

为探究不同初加工方式对太白贝母品质的影响,该研究分别考察了防褐变处理、干燥方式和干燥温度对太白贝母性状、色度和生物碱及核苷类成分的影响,并通过相关性分析(CA)、主成分分析(PCA)和层次聚类分析(HCA)对结果进行综合评价。与直接干燥(WD60)组相比,刮去外皮(FHB1)组和拌石灰粉(FHB2)组的色度值ΔE^(*)显著降低,可降低褐变程度;拌原生土(FHB3)组和FHB2组的总生物碱含量无明显变化,5%NaClO溶液漂洗(FHB4)组的总生物碱含量最低。与恒温鼓风干燥(WD50)组相比,冷冻干燥(FS6)组和减压干燥(FS5)组ΔE^(*)显著降低,总生物碱含量升高;阴干(FS1)组和晒干(FS2)组的ΔE^(*)显著增加,褐变严重,总生物碱含量降低;热泵干燥(FS4)组的总生物碱含量变化不大,ΔE^(*)显著降低,褐变程度轻,商品性状佳。在40~80℃,鼓风干燥的样品总生物碱含量呈先升后降趋势,70℃时最高;高温下(70~80℃)ΔE^(*)更小,褐变程度轻,但质地紧实,粉性不足。CA表明,尿嘧啶含量与太白贝母色度值关系显著(P研究为优选太白贝母产地加工方法提供了科学依据。

关键词：太白贝母防褐变初加工方式色度值总生物碱核苷类