比较转录组学分析揭示了拉卡东姜（Curcuma longa L.）根茎中姜黄素生物合成的分子机制

《Plant Molecular Biology Reporter》：Comparative Transcriptomics Analysis Revealed Molecular Insights into Curcumin Biosynthesis in the Rhizome of Lakadong Turmeric (Curcuma longa L.)

姜黄Lakadong品种的高姜黄素含量（7%）通过转录组分析揭示其差异表达基因（DEGs）与盐胁迫、茉莉酸/乙烯信号通路调控相关，关键合成基因CS、CS1、CS3过表达，并鉴定到调控转录因子的作用机制。

　　

摘要

几个世纪以来，姜黄一直是印度家庭不可或缺的一部分，它不仅作为一种烹饪原料受到重视，还因其药用价值而备受推崇。姜黄常被称为“印度的黄金香料”，在印度次大陆广泛种植。在已知的30个姜黄品种中，Lakadong品种因其极高的姜黄素含量而脱颖而出。虽然阿萨姆姜黄（作为对照品种）的姜黄素含量约为3%，但Lakadong品种的姜黄素含量却高达约7%。为了揭示这种高姜黄素产量的分子机制，研究人员进行了转录组分析，以识别Lakadong姜黄与标准品种之间差异表达的基因（DEGs）。富集分析表明，这些差异表达基因与多种关键生物过程相关，包括对盐胁迫的响应以及茉莉酸和乙烯信号通路的调控。通过对姜黄素生物合成基因的比较表达分析，发现CS、CS1和CS3基因在Lakadong姜黄中过度表达，这些基因是姜黄素生物合成的关键因子。此外，为了探讨调控这一生物合成途径的机制，研究人员还鉴定出多种转录因子，其表达模式与生物合成基因的表达模式密切相关。本研究为姜黄素生物合成的重要调控因子提供了见解，为通过遗传改良提高其他姜黄品种的姜黄素含量提供了有价值的目标。