【行业要闻】广西药植园基于转录/代谢组分析在积雪草三萜皂苷生物合成中取得新进展

积雪草（Centella asiatica (L.) Urban）作为一种备受瞩目的药用植物，以其多种药理特性而闻名，而其中尤以其叶片富含的三萜皂苷引起了研究者们的广泛兴趣。然而，在积雪草叶片发育阶段，三萜皂苷的生物合成动力学和相关的转录差异方面的深入研究仍然相对有限。

为了填补这一知识空白，广西药用植物园雷明副研究员等进行了综合的代谢组和转录组分析，以揭示三萜皂苷在积雪草叶子中积累的动态模式，并明确参与其生物合成的关键候选基因。研究成果以题为Integrated metabolome and transcriptome analysis identifies candidate genes involved in triterpenoid saponin biosynthesis in leaves of Centella asiatica (L.) Urban发表在Frontiers in Plant Science上。

在研究中，研究人员首先鉴定了萜类化合物合成的关键前体，包括DMAPP、IPP和β-香树脂素，以及22种三萜和8种三萜皂苷作为差异积累的代谢物。研究观察到DMAPP、IPP和β-amyrin的浓度在积雪草叶片发育的整个阶段都呈显著增加趋势。与此同时，12种三萜类化合物的水平在叶片发育后期下降，而5种三萜皂苷在早期迅速积累，随后趋于稳定。进一步的基因注释和分析筛选出了48个基因，涉及到MVA、MEP和2,3-氧化角鲨烯等生物合成途径。通过构建系统发育树和时间特异性表达分析，明确了17个CYP450和26个UGT基因，分别负责主链修饰。在候选基因中，CaHDR1和CaIDI2与DMAPP和IPP的合成密切相关，而CaβAS1则被确定为调节β-香树脂醇合成的候选基因。此外，两个CaCYP716家族的基因（CaCYP716A83和CaCYP716C11）以及两个UGT73家族的基因被选定为与积雪草中C-3处萜类主链的糖基化相关的候选基因。

The network topology analysis for different soft threshold powers

该研究为揭示积雪草中三萜皂苷生物合成的分子机制提供了有力的支持和深入的理解，也为开发更有效的生产和利用策略提供了重要的指导。