樟樹5種化學類型葉片轉錄組分析

江香梅,伍艷芳,肖復明,熊振宇,徐海寧

江西省林業科學院,國家林業局樟樹工程技術研究中心,南昌 330032

樟樹(Cinnamomum camphora(L.) Presl)是我國特有國家Ⅱ級保護樹種,是集材用、藥用、香料、油用、化工、觀賞、生態環境和生態文化建設等于一體的多用途樹種,可作為樟科的代表種,具有極重要的開發利用價值[1]。樟樹的化學成分復雜多樣,其根、莖、葉、花、果中均富含精油,從其精油中已鑒定出 150余種化合物,且新化合物還在不斷被鑒定出來。我國是世界上生產樟油最多的國家,其產量占世界的 80%,產品質量享譽全球。樟樹按葉精油主要化學成分種類及含量的不同,可分為芳樟(精油中主成分為芳樟醇,下同)、腦樟(樟腦)、油樟(1,8-桉葉油素)、異樟(異-橙花叔醇)和龍腦樟(右旋龍腦)5種主要化學類型[2]。迄今為止,對樟樹精油化學成分分析與利用的研究較多[3～5],而對化學成分代謝途徑的研究則較少[6,7]。目前,以樟樹為代表的樟科植物尚未完成全基因組測序,EST文庫尚未建立,GenBank上樟樹EST序列也較少,相關基因的功能注釋亦不完善,給樟樹萜類化合物次生代謝途徑的研究帶來極大困難,亟需更多的基因組或轉錄組信息來解決這一問題。

新一代測序技術(Next-generation sequencing technologies,NGSTs)對分子生物學的發展起到了巨大的推動作用。其中用于轉錄組測序和數字基因表達譜(Digital gene expression profiling,DGE)研究的RNA-seq技術不僅能夠廣泛應用于有參考基因組序列的物種研究,如水稻(Oryza sativa)[8]、葡萄(Vitis vinifera)[9]、黃瓜(Cucumis sativus)[10]等,也能應用于無參考基因組序列的物種,如青蒿(Artemisia annua)[11]、人參(Panax ginseng)[12]、紅豆杉(Taxus mairei)[13]、羅漢果(Siraitia grosvenorii)[14]等,應用較為廣泛[15]。……