摘要：为探究天麻中次生代谢生物合成基因簇的组成结构及其在进化过程中的适应性变化，该研究利用生物信息学技术方法，对乌天麻、红天麻和绿天麻3个天麻变型以及同属近缘物种勐海天麻进行次生代谢生物合成基因簇预测与同源搜寻。对所得预测基因簇及其相关同源簇进行共线性与微共线性分析，并对簇中同源基因进行基因复制类型分析以及选择压力分析。同时，还对乌红天麻中同源基因进行表达量分析以及相关的功能注释。研究结果显示，通过基因簇预测与同源搜寻分析，共鉴定得17个候选基因簇，其中，13个基因簇与兰科近缘物种金钗石斛存在共线性关系，而另外4个基因簇则为4个天麻属物种内部特有；共识别出候选基因簇所包含的同源基因233个，其种内基因复制类型主要涉及散在复制与串联复制；3个天麻变型与勐海天麻之间的选择压力分析表明存在纯化选择现象，且较之绿天麻，乌、红天麻的保守程度更为相似；同源基因在乌、红天麻中的表达并未按簇协同，但功能注释结果与基因簇预测的功能相符，皆聚焦于次生代谢物与功能酶等词条。该研究基于比较基因组学技术方法，联合相关基因的转录组分析，系统性地探讨了天麻基因簇的组成结构与差异性进化特征，为后续进一步挖掘天麻关键活性成分和新成分相关的功能基因，促进天麻资源的综合利用奠定了基础。
文章目录
1 材料
1. 1 基因组数据来源
1. 2 药材
1. 3 转录组测序
1.3.1 仪器
1.3.2 试剂
2 方法
2.1 基因簇的预测、染色体定位以及基因簇基因的分类统计
2.2 同源基因及同源簇的筛选
2.3 种内共线性分析与基因复制类型分析
2.4 种间共线性分析
2.5 同源基因的选择压力分析
2.6 乌、红天麻转录组测序
2.7乌、红天麻同源基因的表达量分析
3 结果与分析
3.1 天麻基因簇的染色体定位及其同源分析
3.2 4个天麻类群同源簇基因的种内共线性与基因复制类型分析
3.3 不同天麻物种之间的种间共线性与微共线性分析
3.4 基因簇同源基因的选择压力分析
3.5 乌、红天麻同源基因的表达分析
