From genomics to metabolomics: Deciphering sanguinarine biosynthesis in Dicranostigma leptopodum

基因组 生物 计算生物学 遗传学 血桂碱 基因 顺序装配 爸爸 基因组学 罂粟 苄基异喹啉 基因复制 转录组 植物 基因表达 生物碱 生物合成
作者
Weixiao Lei,Haishan Zhu,Man Cao,Han Zhang,Quirino Lai,Shuaihua Lu,Wenpan Dong,Jiahui Sun,Dafu Ru
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier]
卷期号:257: 128727-128727
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.128727
摘要

Dicranostigma leptopodum (Maxim) Fedde (DLF) is a renowned medicinal plant in China, known to be rich in alkaloids. However, the unavailability of a reference genome has impeded investigation into its plant metabolism and genetic breeding potential. Here we present a high-quality chromosomal-level genome assembly for DLF, derived using a combination of Nanopore long-read sequencing, Illumina short-read sequencing and Hi-C technologies. Our assembly genome spans a size of 621.81 Mb with an impressive contig N50 of 93.04 Mb. We show that the species-specific whole-genome duplication (WGD) of DLF and Papaver somniferum corresponded to two rounds of WGDs of Papaver setigerum. Furthermore, we integrated comprehensive homology searching, gene family analyses and construction of a gene-to-metabolite network. These efforts led to the discovery of co-expressed transcription factors, including NAC and bZIP, alongside sanguinarine (SAN) pathway genes CYP719 (CFS and SPS). Notably, we identified P6H as a promising gene for enhancing SAN production. By providing the first reference genome for Dicranostigma, our study confirms the genomic underpinning of SAN biosynthesis and establishes a foundation for advancing functional genomic research on Papaveraceae species. Our findings underscore the pivotal role of high-quality genome assemblies in elucidating genetic variations underlying the evolutionary origin of secondary metabolites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
共享精神应助研友_851KE8采纳,获得10
1秒前
可可发布了新的文献求助10
1秒前
朱之欣发布了新的文献求助10
2秒前
5秒前
6秒前
6秒前
景茶茶完成签到 ,获得积分10
7秒前
祁雅容完成签到,获得积分10
7秒前
lpp32发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
霍小美发布了新的文献求助10
11秒前
布丁发布了新的文献求助10
11秒前
鳗鱼老师完成签到 ,获得积分10
13秒前
研友_bZzO08完成签到,获得积分10
14秒前
荼荼不是茶完成签到 ,获得积分10
15秒前
shinysparrow应助zhaopu采纳,获得10
15秒前
Zhuo发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
默默完成签到 ,获得积分10
17秒前
bkagyin应助布丁采纳,获得10
17秒前
朱之欣完成签到,获得积分10
19秒前
lpp32完成签到,获得积分20
20秒前
情怀应助qiu采纳,获得10
21秒前
22秒前
22秒前
23秒前
wanci应助viviyoung采纳,获得10
24秒前
研友_nd7wBL发布了新的文献求助10
24秒前
cjhsci完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
巨噬细胞A发布了新的文献求助10
26秒前
研友_bZzO08发布了新的文献求助30
26秒前
SciGPT应助成7采纳,获得10
26秒前
英姑应助周同庆采纳,获得10
26秒前
27秒前
cjhsci发布了新的文献求助10
28秒前
kedaya应助dingding采纳,获得10
29秒前
31秒前
zyy发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2390080
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096172
关于积分的说明 5280167
捐赠科研通 1823389
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909504
版权声明 559624
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486005