Page 145 - 《广西植物》2026年第5期

５ 期 许丽爱等: 濒危植物山豆根全长转录组测序与不同组织比较分析 ８ ７ ７

ｒｅｍａｉｎｓ ｌａｒｇｅｌｙ ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｋｅｙ
ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ. Ｕｓｉｎｇ ＰａｃＢｉｏ ＳＭＲＴ ｔｈｉｒｄ￣ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｏｎ ａ ｍｉｘｅｄ ｓａｍｐｌｅ ｆｒｏｍ ｓｉｘ ｔｉｓｓｕｅｓ ｏｆ
Ｅ. ｊａｐｏｎｉｃａꎬ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ Ｉｌｌｕｍｉｎａ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｐｒｏｆｉｌｉｎｇꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｈｉｇｈ￣
ｑｕａｌｉｔｙ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ２１ ７０３ ｈｉｇｈ￣ｑｕａｌｉｔｙ Ｕｎｉｇｅｎｅｓ
ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄꎬ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ９９.２６％ (２１ ５４３) ｗｅｒｅ ａｎｎｏｔａｔｅｄ ｉｎ ｓｅｖｅｎ ｍａｊｏｒ ｇｅｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｄａｔａｂａｓｅｓ. (２) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ
１ ５４３ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｐａｎｎｉｎｇ ８７ ｆａｍｉｌｉｅｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄꎬ ａｎｄ ７ ６４９ ＳＳＲ ｌｏｃｉ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｃｒｏｓｓ
６ ２６３ Ｕｎｉｇｅｎｅｓꎬ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ＳＳＲ ａｎｄ ｔｒｉ￣ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｒｅｐｅａｔｓ ｂｅｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ａｂｕｎｄａｎｔ. ( ３ ) Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ
ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｃｒｏｓｓ ｓｉｘ ｔｉｓｓｕｅｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ １６ ２２０ ｎｏｎ￣ｒｅｄｕｎｄａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｇｅｎｅｓ (ＤＥＧｓ). Ｔｈｅ
ｍｏｓｔ ｐｒｏｎｏｕｎｃｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅꎬ ａｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌａｔｅｒａｌ ｒｏｏｔ ａｎｄ ｆｒｕｉｔꎬ ｗｉｔｈ
ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ｈｉｇｈｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｇｅｎｅｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅꎬ ｆｒｕｉｔꎬ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｒｏｏｔ. (４) Ｏｖｅｒ ｈａｌｆ ｏｆ ｔｈｅ
ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｌａｔｅｒａｌ ｒｏｏｔ ａｎｄ/ ｏｒ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅꎬ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｔｉｓｓｕｅｓ ａｒｅ ｋｅｙ ｓｉｔｅｓ ｆｏｒ ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｇｅｎｕｓ Ｅｕｃｈｒｅｓｔａꎬ ｏｆｆｅｒｉｎｇ ｖａｌｕａｂｌｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｅｌｕｃｉｄａｔｉｎｇ ｔｈｅ
ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐａｔｈｗａｙｓ ｏｆ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓꎬ ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ ｋｅｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅｓꎬ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｅｕｃｈｒｅｓｔａ ｊａｐｏｎｉｃａꎬ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅꎬ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｇｅｎｅｓ
(ＤＥＧｓ)ꎬ ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ

山 豆 根 属 ( Ｅｕｃｈｒｅｓｔａ Ｊ. Ｂｅｎｎ ) 是 豆 科 等ꎬ２０１１ꎻＣｈｏｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３ꎻ李厚聪等ꎬ２０１４ꎻ刘西
(Ｆａｂａｃｅａｅ)中的一个小属ꎬ全球范围内共有 ４ 个物 等ꎬ２０２４)ꎮ 我们前期的代谢组学研究证实ꎬ黄酮
种及 ３ 个变种ꎬ包括山豆根( Ｅ. ｊａｐｏｎｉｃａ)、台湾山 类化合物是山豆根的主要活性成分ꎬ在侧根和花
豆根(Ｅ. ｆｏｒｍｏｓａｎａ)、伏毛山豆根( Ｅ. ｈｏｒｓｆｉｅｌｄｉｉ) 和 序中表现出显著的积累特征( Ｘｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２５)ꎮ
管萼山豆根( Ｅ. ｔｕｂｕｌｏｓａ) 及其 ３ 个变种ꎮ 中国是 然而ꎬ与其重要的药用价值相比ꎬ山豆根的基因组
该属的分布中心ꎬ多见于华南和西南地区ꎬ在日 学研究仍严重滞后ꎮ 目前ꎬ该属仅见伏毛山豆根
本、 韩 国 和 东 南 亚 国 家 也 有 分 布ꎮ 李 厚 聪 等 核 ＤＮＡ 标记开发和管萼山豆根叶绿体基因组的
(２０１４)统计发现ꎬ从山豆根属植物中已鉴定到的 零 星 报 道 ( Ｐｒｉｙａｄｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｚｈｕｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ
化学成分有 １５３ 种ꎬ其中黄酮类占比最高ꎬ达 ８６ ２０２１)ꎬ而核基因组及全长转录组数据完全缺失ꎮ
种ꎬ包括 ３７ 个异黄酮和 ２４ 个黄酮ꎻ此外ꎬ还有挥 这一数据缺口严重制约了对山豆根药用成分生物
发油类、生物碱类和甾类等成分ꎮ 该属植物均具 合成机制的深入探索ꎬ尤其是黄酮类化合物生物
有药 用 价 值ꎬ 药 理 研 究 表 明 其 具 有 抗 肿 瘤、 抗 合成途径的关键酶基因与调控网络尚未被系统解
ＨＩＶ、抗血小板聚集、中枢抑制、抗氧化、调血脂、抗 析ꎮ 因此ꎬ开展山豆根全长转录组研究ꎬ系统阐明
菌及抗病毒等多种活性ꎬ其中黄酮类化合物可能 其次生代谢的分子基础ꎬ已成为推动该药用资源

是其主要药效成分(Ｌｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２ꎬ ２００３ꎻ Ｔｏｄａ ＆ 深度开发亟待解决的关键问题ꎮ
Ｓｈｉｒａｔａｋｉꎬ ２００６)ꎮ 随着高通量测序技术的快速发展ꎬ基因组和
山豆根ꎬ又名胡豆莲或三小叶山豆根ꎬ在我国 转录组测序已成为解析植物基因功能的核心手

华南和西南地区呈零星分布( 邓才富等ꎬ２００８)ꎮ 段ꎮ 当前的高通量测序技术根据读长差异ꎬ主要
山豆根作为药用植物在我国的应用历史悠久ꎬ其 分为二代测序(ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇꎬ ＮＧＳ)和

全株均可入药ꎬ尤以根部为常用部位ꎬ具有清热、 三代测序两大类型ꎬ各具特点与应用优势( 沈植国
解毒、消肿和止痛等显著功效ꎬ在民间医疗实践中 等ꎬ２０２５)ꎮ 成熟的 ＮＧＳ 技术凭借较高性价比ꎬ广
还用于喉癌和食道癌等恶性疾病的辅助治疗( 林 泛应用于全基因组测序和转录组分析等领域( 何
茂祥等ꎬ２００９)ꎮ 目前ꎬ山豆根的相关研究仍相对 沛等ꎬ２０２０)ꎬ但其较短的读长常导致后续序列拼
有限ꎬ现有报道大多集中在资源调查、分类学、人 接面临挑战ꎮ 相比之下ꎬ基于单分子实时( ｓｉｎｇｌｅ
工培养、化学成分分析和药理学等方面( 韩如刚 ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｒｅａｌ ｔｉｍｅꎬ ＳＭＲＴ)测序原理的三代技术凭