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首页 > 过刊浏览>2025年第26卷第11期 >2233-2248. DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.20250612001 优先出版
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转录组及代谢组关联分析解析西南草莓果实中关键生物活性物质形成机制
DOI:
10.13430/j.cnki.jpgr.20250612001
CSTR:
作者:
作者单位:

北京市农林科学院林业果树研究所/农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/北京市草莓工程技术研究中心/ 北京市落叶果树工程技术研究中心/农业农村部华北都市农业重点实验室,北京 100093

作者简介:

研究方向为草莓非生物胁迫响应机制,E-mail: lishuangtao90@163.com;

通讯作者:

孙 健,研究方向为草莓种质资源与育种栽培,E-mail: sjroad@126.com
王桂霞,研究方向为草莓种质资源与育种,E-mail: wgxia1972@163.com

中图分类号:

基金项目:

国家特色蔬菜产业技术体系(CARS-24-A-14);北京市农林科学院创新能力建设专项(KJCX20230118);北京市农林科学院青年基金(QNJJ202413);北京市农林科学院林业果树研究所青年基金(LGSSZJJ202305)


Integrative Transcriptomic and Metabolomic Analysis Reveal the Formation Mechanism of Key Bioactive Compounds in Fragaria moupinensis Fruit
Author:
Affiliation:

Institute of Forestry and Pomology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (North China), Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Beijing Engineering Research Center for Strawberry/Beijing Engineering Research Center for Deciduous Fruit Trees/Key Laboratory of Urban Agriculture (North China), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100093

Fund Project:

China Agriculture Research System-Specialty Vegetables (CARS-24-A-14); Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences Special Fund for the Construction of Scientific and Technological Innovation Capability (KJCX20230118); Young Scholar Fund of Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences (QNJJ202413); Young Scholar Fund of Institute of Forestry and Pomology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences (LGSSZJJ202305)

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    摘要:

    西南草莓(Fragaria moupinensis)为我国特有的四倍体草莓,果实兼具食用和药用价值,但目前为止,关于西南草莓生物活性物质的研究相对较少。本研究通过代谢组及转录组,挖掘西南草莓果实中关键生物活性物质,并探究其在果实成熟过程中的变化规律,解析其合成分子机制。代谢组分析表明,ABC转运器、苯丙烷生物合成、半乳糖代谢、黄酮和黄酮醇生物合成等代谢调控通路参与西南草莓果实成熟代谢调控,并且西南草莓果实成熟过程中桑色素、萹蓄苷、野漆树苷、山柰酚3-O-半乳糖苷、圣草枸橼苷、染料木黄酮等多种具有抗氧化、抗炎活性的类黄酮、黄酮醇、黄酮、黄烷酮、异黄酮类生物活性物质含量逐步上升。转录组分析表明,类黄酮生物合成、糖酵解/糖原异生、柠檬酸循环等通路参与西南果实成熟调控。转录组及代谢组关联分析表明苯丙烷代谢途径在西南草莓关键活性物质生物合成中发挥重要作用。研究结果为西南草莓药用价值开发及栽培草莓育种改良提供理论基础。

    Abstract:

    Fragaria moupinensis is a tetraploid strawberry species native to China, offering both edible and medicinal benefits. However, research on the bioactive compounds present in F. moupinesis fruits remains limited. This study combined metabolomic and transcriptomic analyses to identify key bioactive substances in F. moupinensis fruit, investigate their dynamic changes during ripening, and elucidate the underlying molecular mechanisms of their biosynthesis. Metabolomic analysis revealed that pathways related to ABC transporters, phenylpropanoid biosynthesis, galactose metabolism, and flavonoid and flavonol biosynthesis are involved in the regulation of fruit ripening in F. moupinesis. And the levels of multiple bioactive flavonoids, flavonols, flavone, flavanones, and isoflavones—including morin, avicularin, rhoifolin, kaempferol-3-O-galactoside, eriocitrin, and genistein, which possess antioxidant and anti-inflammatory activities—progressively increased during fruit maturation. Transcriptomic analysis revealed that pathways related to flavonoid biosynthesis, glycolysis/gluconeogenesis, and the citrate cycle are involved in the regulation of fruit ripening in F. moupinensis. Integrated transcriptomic and metabolomic analyses revealed that the phenylpropanoid biosynthesis pathway plays a crucial role in the biosynthesis of these key active compounds. This research provides a theoretical foundation for enhancing the medicinal value of F. moupinensis and for the genetic improvement of cultivated strawberry varieties.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李双桃,孙瑞,常琳琳,等.转录组及代谢组关联分析解析西南草莓果实中关键生物活性物质形成机制[J].植物遗传资源学报,2025,26(11):2233-2248.

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  • 收稿日期:2025-06-12
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  • 在线发布日期: 2025-10-21
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