近年来中药材研究飞速发展，但绝大部分的药用植物基因组信息仍然未知。转录组研究的是功能基因的表达，没有参考基因组的要求，因此转录组现已成为中药材领域比较成熟的研究手段。目前国内外已开展了青蒿、丹参、灯盏花、铁皮石斛等多种药用植物的大规模转录组研究。

基迪奥生物拥有大量的转录组测序经验，针对中药材研究，具有以下三点不可比拟的优势：

1、丰富的中草药转录组项目经验
已帮助客户阐明了通关藤、灯盏花、铁皮石斛、半夏等名贵药材的药用成分合成与调控代谢途径（具体文章解读见背面），文章发表在Frontiers in plant science、Scientific report等SCI杂志上。

2、高效的大样本量解决方案
传统的两两比较差异分析无法从全局观察样本中基因表达调控的特点。利用趋势分析研究梯度样本、WGCNA研究更复杂多样的样本间的基因调控关系，可以更高效地找出具有特定表达模式的基因、研究不同代谢通路相关基因之间的调控关系。

3、多样的个性化数据库注释功能
包括植物转录因子数据库（PlantTFDB）、碳水化合物活性酶数据库（CAZy）、细胞色素P450（CYP450）注释、次生代谢物合成酶注释等，帮助您更好更全地鉴定药用活性次生代谢物合成代谢相关的基因，阐明药用活性物质的合成与调控机制。

案例一：通关藤^[1]
通关藤含有多氧孕烷活性成分，因此是广泛使用的抗肿瘤中药材。本文对通关藤的茎与叶混合样本进行转录组测序，得到了通关藤的首个参考转录组序列，并找出了27个参与类固醇与孕烷生物合成的基因。qRT-PCR检测六个多氧孕烷合成相关基因在叶与茎中的表达量，发现其中五个基因在叶中表达量上调，揭示了药用成分的合成和运输机制。对14个目标基因3-O-葡糖基转移酶进行了家族树分析，通过同源性来分析这些基因在通关藤中的作用。最后，对转录组数据开发SSR分子标记，为分子标记辅助育种提供了宝贵的遗传资源。

案例二：灯盏花^[2]
灯盏花是著名的药用植物，野黄芩苷和绿原酸是该药物主要活性成分。本文对灯盏花的叶与花混合样本进行转录组测序，得到了灯盏花的参考转录组序列，并鉴定出与野黄芩苷、绿原酸生物合成及转录调节相关的候选基因。如三个细胞色素P450基因，编码了黄酮-6-水化酶基因，催化芹黄素为野黄岑苷；四个黄酮特异性转录因子R2R3-MYB，可调控野黄岑苷的生物合成。另外，获得了大量的SSR分子标记，这些SSR将13个品种的灯盏花分为了3组，阐明了灯盏花的遗传多样性，为灯盏花的分子育种提供了有利工具。

案例三：铁皮石斛^[3]
铁皮石斛是一种广泛使用的具有退热、明目、免疫调节功效的中药材，其活性物质是葡萄糖和甘露糖等多糖。本文对幼年和成年期各一株铁皮石斛进行转录组测序，并通过比对CAZy数据库，鉴定出大量与糖基转移酶（GT）、纤维素合成酶相关的基因。比较幼年和成年株的铁皮石斛中与多糖合成代谢相关的差异基因，发现是由GT家族、TF家族中的多种基因共同参与调节其次生代谢通路的。

案例四：半夏^[4]
半夏是一种具有降逆止呕、止痛镇静作用的药用植物，其活性成分是生物碱，如麻黄碱。本文对半夏块茎进行转录组测序，鉴定出一些麻黄碱合成相关酶基因，如PAL、CHY、KAT等。RT-qPCR定量实验发现，与块茎相比，这些酶基因的表达量在叶中更高，推测麻黄碱前体苯甲酸的合成是在叶中进行的。通过与植物转录因子数据库（PlantTFDB）比对，鉴定出848个转录因子，其中包含生物碱合成通路上的关键转录因子，如 AP2-EREBP。最后，开发了大量的SSR分子标记，为半夏的分子标记辅助育种提供了宝贵的遗传资源。

参考文献
[1] Zheng K, Zhang G, Jiang N, et al. Analysis of the transcriptome of Marsdenia tenacissima discovers putative polyoxypregnane glycoside biosynthetic genes and genetic markers[J]. Genomics, 2014, 104(3): 186-193.
[2] Jiang N H, Zhang G H, Zhang J J, et al. Analysis of the transcriptome of Erigeron breviscapus uncovers putative scutellarin and chlorogenic acids biosynthetic genes and genetic markers[J]. PloS one, 2014, 9(6): e100357.
[3] Zhang J, He C, Wu K, et al. Transcriptome analysis of Dendrobium officinale and its application to the identification of genes associated with polysaccharide synthesis[J]. Frontiers in plant science, 2016, 7.
[4] Zhang G, Jiang N, Song W, et al. De novo sequencing and transcriptome analysis of Pinellia ternata identify the candidate genes involved in the biosynthesis of benzoic acid and ephedrine[J]. Frontiers in plant science, 2016, 7.

更多的原创文章，可继续关注我们网站动态发布，同时关注基迪奥微信~扫一扫添加基迪奥好友~随时随地关注行业动态！