Artículo sobre el genoma|Investigación en horticultura de Kudzu》2022
Dada la alta heterocigosidad de Pueraria lobata, los investigadores eligieron la secuenciación PacBio y Hi-C. El tamaño del genoma de Kudzu es de 1,38 Gb, Contig N50 = 598 kb y 99,3 secuencias están ancladas en el cromosoma 11. BUSCO estima que la integridad del genoma es de 92,9. Mediante anotación, * * * obtuvo 45.270 genes codificadores de proteínas, 94,4 de los cuales pueden anotarse funcionalmente, y la proporción de secuencias repetidas en el genoma es 62,7.
El análisis genómico comparativo de kudzu y 16 especies estrechamente relacionadas (incluidas 5 leguminosas) mostró:
Al analizar el alto contenido de puerarina ZG-19 y el bajo nivel de puerarina ZG-39, basado en el transcriptoma y En la metabolómica, los investigadores detectaron 614.225 metabolitos diferenciales (DM) y 1.814 genes expresados diferencialmente (DEG). Las ricas categorías funcionales de DM y DEG se superponían con flavonoides e isoflavonas.
Se analizó más a fondo el coeficiente de correlación entre los metabolitos y la expresión génica. Los resultados mostraron que los pares de metabolitos y genes en las muestras estaban altamente correlacionados, y 60 de las correlaciones significativas involucraban metabolitos regulados positivamente y genes regulados negativamente o sin cambios. Entre las 15 correlaciones significativas, los metabolitos y la expresión genética cambiaron en la misma dirección.
Además, los investigadores han descubierto una gran cantidad de DM y DEG en la ruta biosintética de las isoflavonas. Esto analiza completamente la ruta biosintética de las isoflavonas de kudzu.
A través de la búsqueda de genes homólogos, los investigadores encontraron que 9 familias de genes que codifican enzimas clave de la ruta de síntesis de puerarina están expandidas en el kudzu al analizar los genes que catalizan las modificaciones de la glicosilación en la familia de las glicosiltransferasas, * * *104 Se identificaron genes GT, 13 de los cuales eran homólogos de la 8-C-glucosiltransferasa (8-C-GT) y 6 de PIUGT43, que cataliza la C-glicosilación de daidzeína a puerarina.
El gen (CHR11G3854.1) que codifica la isoflavona sintasa (IFS) de la soja cataliza la síntesis de daidzeína, un metabolito intermedio en la síntesis de puerarina, y fue identificado como altamente relacionado con la vía de síntesis de puerarina. En resumen, el análisis anterior analizó preliminarmente la vía biosintética de puerarina en Pueraria lobata.
En resumen, este estudio analizó las características evolutivas del genoma del kudzu mediante la construcción de un genoma de kudzu de alta calidad; utilizó un método de análisis multigrupo para analizar los importantes metabolitos secundarios isoflavonas y kudzu en el biosintético. La ruta del kudzu se analizó en profundidad, proporcionando nuevas ideas para la utilización de recursos, la genética y la investigación de reproducción de Pueraria lobata.
En los últimos años, el equipo del investigador Yan del Instituto de Cultivos Económicos de la Academia de Ciencias Agrícolas de Guangxi ha seguido realizando investigaciones conjuntas con la Universidad Agrícola de Huazhong, Fraser Genetics, la Universidad de Shanghai, la Universidad de Guangxi de Medicina Tradicional China, Universidad Médica de Guangxi y otras unidades. Se han logrado una serie de resultados en la recopilación, identificación y evaluación de los recursos globales del género Pueraria, clasificación de los recursos del género Pueraria, genoma y biología molecular del género Pueraria, mejoramiento de la vid Pueraria y. Variedades de vid Pueraria, producción de plántulas sanas y cultivo eficiente y de alto rendimiento. Hasta ahora, el equipo ha recopilado ampliamente 419 recursos globales de germoplasma de kudzu, incluidos kudzu, kudzu, kudzu, kudzu, kudzu, kudzu, kudzu. Mediante el desarrollo de marcadores moleculares de Pueraria lobata SSR, se construyó la biblioteca central de germoplasma de Pueraria lobata de Guangxi. Utilizando tecnología metabolómica ampliamente dirigida, se analizaron las diferencias metabólicas que afectan las cualidades comestibles y medicinales de tres variedades de kudzu, kudzu y kudzu.
Combinada con la identificación fenotípica, la relación filogenética del kudzu y sus especies relacionadas se reveló a través de la investigación del genoma del cloroplasto. Se han desenterrado genes estructurales y factores de transcripción relacionados con la biosíntesis de puerarina y la regulación metabólica, y se está realizando la verificación funcional de genes relacionados; té de kudzu, flores de kudzu con alto contenido de puerarina, flores de kudzu sin residuos y medicamentos para nuevas variedades de flores de kudzu como Se han ido estableciendo gradualmente flores de kudzu, apoyo a la cría de plántulas y tecnologías de cultivo eficientes. Los resultados de la investigación anterior se han publicado en revistas como Horticulture Research, Frontiers of Plant Science, Molecules, Journal of Plant Genetic Resources y Journal of Plant Physiology. La investigación relevante fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales y el Departamento de Ciencia y Tecnología de Guangxi. La publicación del artículo sobre el genoma del kudzu promoverá aún más la evolución y la investigación de clasificación de las plantas de kudzu en todo el mundo, promoverá el progreso científico y tecnológico de la industria del kudzu de mi país, desempeñará el papel de fuente de suministro de investigación básica y promoverá aún más el desarrollo de kudzu con características y ventajas locales en Guangxi desarrollo industrial de alta calidad.
Hablando de la raíz de kudzu, todo el mundo debe estar familiarizado con ella. El kudzu se utilizó por primera vez para el manejo ecológico en los Estados Unidos, pero luego fue clasificado como organismo invasor cuando se inundó. La industria del kudzu de Tailandia y sus beneficios para la salud son populares en todo el mundo. Los documentos sobre Pueraria lobata aparecieron por primera vez en la dinastía Zhou. La "Materia Médica de Shen Nong" registra que "(Pueraria lobata) cura la sed, el calor corporal, los vómitos, el dolor en las articulaciones, el Yin Qi y la desintoxicación". Pueraria lobata tiene las funciones de aliviar los músculos y reducir la fiebre, producir fluidos corporales y calmar la sed, aliviar el sarpullido, nutrir el yang y detener la diarrea, dragar los meridianos y aliviar la resaca. La investigación farmacológica moderna muestra que Pueraria lobata tiene buenas actividades farmacológicas para mejorar el sistema cardiovascular, antioxidante, hipoglucemiante, antipirético, antiinflamatorio, protección contra la resaca y el hígado, neuroprotección, antiosteoporosis y efectos similares a los estrógenos.
El Kudzu, una planta leguminosa, es una planta medicinal y comestible. Conocido como "ginseng asiático" y "ginseng del sur y ginseng del norte", se planta ampliamente en Guangxi, Guangdong, Jiangxi, Hunan, Hubei y otros lugares. Entre ellos, Guangxi es la principal zona de plantación de kudzu, ¡y la zona de plantación ocupa el primer lugar en el país! Entre ellos, la ciudad de Heping, condado de Teng, Wuzhou es la famosa "ciudad natal de Kudzu" en China, y la zona de demostración (núcleo) de la industria pueraria de Heping en el condado de Teng ha sido calificada como una zona de demostración de cuatro estrellas para la agricultura característica moderna (núcleo). ) en Guangxi. En la actualidad, el desarrollo de la industria del kudzu de Guangxi todavía enfrenta muchos problemas que deben resolverse. El análisis del genoma del kudzu proporcionará apoyo científico y tecnológico para el desarrollo de alta calidad de la industria del kudzu.
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