江苏
丹参（Salvia miltiorrhiza）是一种传统的药用植物，其主要活性成分为丹参酮和丹酚酸类成分。据报道，银离子（Ag+）和茉莉酸甲酯（MeJA）等非生物诱导子可促进丹参毛状根中丹参酮和丹酚酸的积累，但其调控机制仍不清楚。
2023年4月，Medicinal Plant Biology在线发表了浙江省植物次生代谢调控重点实验室题为Transcriptomic analysis provides insight into the regulation mechanism ofsilver ions (Ag+) and jasmonic acid methyl ester (MeJA) on secondary metabolismin the hairy roots of Salvia miltiorrhiza Bunge (Lamiaceae)的研究论文。
本研究主要通过有参转录组分析诱导子（Ag+和MeJA）对丹参毛状根中次生代谢相关基因表达的影响，结果发现丹参酮合成MVA途径关键基因（SmHMGR和SmMDC）和MEP途径上关键基因（SmGPPS2）对Ag+和MeJA处理均有响应。丹酚酸生物合成途径关键基因Sm4CL在Ag+和MeJA处理下表达量上调，但SmTAT仅对Ag+处理有响应，同时，丹酚酸生物合成上游途径基因对MeJA的响应更强。
本研究筛选获得可能参与丹参酮和丹酚酸积累的转录因子和激素信号通路关键基因，包括转录因子（SmWRKY73、SmbHLH25）、GA信号通路（SmGA2ox、SmGA3ox）和ABA信号通路（SmiNCED、SmCYP707A）基因。最后鉴定了丹参次生代谢相关基因簇及其对Ag+和MeJA处理的表达响应，Sm2OGD可能参与了丹参酮的生物合成，构建了Ag+和MeJA介导的丹参毛状根次生代谢产物积累的调控网络，进一步提高了对丹参酮和SAB生物合成调控机制的认识。
图1 丹参中丹参酮的合成途径基因表达谱
参与丹参酮生物合成的基因的表达谱如折线图所示。粉色背景下折线图表示在Ag+处理下基因的表达量随处理时间（1天、3天、6天）变化趋势，蓝色背景表示在MeJA处理下基因表达量趋势
图2 丹参基因簇
左边是丹参中丹参酮生物合成的下游途径。通过plantiSMASH鉴定了参与丹参酮生物合成的基因簇。通路基因和候选基因用红色标记，虚线表示基因之间存在共表达关系。在Ag+和MeJA处理下的簇中的基因表达水平被放在右侧区域
浙江理工大学硕士研究生程颖为该论文的第一作者，硕士研究生洪欣雨为并列第一作者，浙江理工大学生命科学与医药学院杨东风教授和杨宗岐副教授为共同通讯作者。该工作得到了浙江省自然科学基金（LR21H280002）、浙江省农业新品种选育重大科技专项（2021C02074）、国家自然科学基金（81973415,31800255）和中央本级重大增减支项目（2060302）的支持。https://doi.org/10.48130/MPB-2023-0003
关于Medicinal Plant Biology
Medicinal Plant Biology是一本开放获取的期刊，致力于传播药用植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、方法、评论、观点、社论等。期刊主编由中国科学院分子植物科学卓越创新中心陈晓亚院士和John Innes Centre的Cathie Martin院士共同担任。
期刊官网：
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投稿链接：
mc03.manuscriptcentral.com/mpb
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