穿心莲全长转录组测序及特性分析

孙铭阳，徐世强，顾 艳，梅 瑜，周 芳，李静宇，王继华

（广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室，广州510640）

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植物次生代谢产物是生物活性物质的主要来源，它们具有治疗多种疾病的临床应用价值[1]。穿心莲(Andrographis Paniculata)是一类重要的“寒性”中草药，其地上部分入药后可降温消炎的记载历史悠久[2]。穿心莲次生代谢提取物中含有20多种结构类似的二萜类化合物和10多种黄酮类化合物。其中，含量最多的二萜类物质为穿心莲内酯，药理活性丰富[3]。目前，新型冠状病毒2019(2019 novel coronavirus，2019-nCoV)肺炎疫情已成为全球性的卫生危机。因穿心莲内酯及其荧光衍生物可通过与主要蛋白酶功能位点形成共价键的方式抑制2019-nCoV的活性，现已被建议用于新冠肺炎的治疗[4]。

穿心莲内酯合成相关的分子机理研究已取得部分进展。穿心莲内酯可通过下调磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶b信号通路基因来抑制肿瘤坏死因子-α诱发的炎症[5]。13C核磁共振常用同位素富集光谱显示，脱氧木酮糖途径是二萜类前体被修饰为穿心莲内酯所经历的主要途径[6]。随高通量测序技术的兴起，二代Illumina HiSeq短序列测序(Second Generation Sequencing,SGS)已成为分析基因表达水平和调控途径的常用方法。Tong等[7]利用SGS数据揭示了激素对穿心莲种子萌发过程的代谢及信号转导进程的影响。Cherukupalli等[8]将SGS输出数据进行二次组装后，生成了大小为88 Mb的穿心莲叶片转录组数据库，共83800条序列片段，为其次生代谢途径研究提供了初始平台。然而，SGS技术的读长有限；……