Rehmannia chingii为珍稀药用植物，含环烯醚萜苷等活性成分，但野生种群因过度开发濒危。

本研究通过比较转录组学、色素含量测定及代谢组学分析，揭示了Rehmannia chingii自然黄叶突变体（P2）与野生型（P1）的分子差异。研究发现，P2叶片叶绿素总量降低59%，类胡萝卜素总量减少70%，但LC-MS/MS检测显示其类胡萝卜素代谢通路中玉米黄质、紫黄质等叶黄素类物质显著积累。转录组分析表明，P2中卟啉代谢（叶绿素合成）、光合作用天线蛋白及碳固定相关基因表达下调，而类胡萝卜素合成通路（如β-胡萝卜素异构酶）及植物激素信号（ABA、油菜素内酯）相关基因表达上调。此外，15个转录因子家族（如bHLH、NAC）的差异表达可能调控了黄化表型。这些结果不仅阐明了P2黄叶形成的分子机制，也为进一步探索Rehmannia chingii色素合成与药用成分的关联提供了理论基础。

1题目

文章题目：Comparative Transcriptomic Analysis of a Naturally Found Yellowish Leaf Rehmannia chingii H. L. Li Mutant and Wild Type

发文单位：北京林业与景观设计研究院、北京建工路桥集团生态事业部

2杂志

PHYTON-INTERNATIONAL JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY

3链接

Song, L., Yi, C., Zhao, S., Peng, Y., Li, Z. et al. (2025). Comparative Transcriptomic Analysis of a Naturally Found Yellowish Leaf Rehmannia chingii H. L. Li Mutant and Wild Type. Phyton-International Journal of Experimental Botany, 94(8), 2593–2613. https://doi.org/10.32604/phyton.2025.068133

4检测方法

Norminkoda提供了叶绿素，类胡萝卜素试剂盒，类胡萝卜素组分检测。

5主要内容

5.1. 研究背景与意义科学问题：黄叶突变体是研究色素合成（叶绿素、类胡萝卜素）及光合作用的理想材料。物种价值：Rehmannia chingii为珍稀药用植物，含环烯醚萜苷等活性成分，但野生种群因过度开发濒危。突变体特征：新叶先黄化并逐渐扩散至全株，表型稳定。5.2. 方法学色素测定：分光光度法检测叶绿素和类胡萝卜素含量。代谢组学：LC-MS/MS分析类胡萝卜素代谢谱转录组测序：Illumina平台测序，差异基因（DEGs）筛选标准（|log2FC|≥2, FDR<0.05）。

5.3. 关键结果色素差异：P2叶绿素总量降低59%，类胡萝卜素总量降低70%。代谢物变化：P2中玉米黄质、紫黄质等叶黄素类物质显著积累。基因表达：下调通路：卟啉代谢（叶绿素合成）、光合作用天线蛋白、碳固定。上调通路：类胡萝卜素合成（如β-胡萝卜素异构酶）、植物激素信号（ABA、油菜素内酯）。转录因子：bHLH、NAC等15个家族差异表达。

6总结

6.1.色素合成缺陷：P2黄化表型源于叶绿素和类胡萝卜素合成通路的协同抑制，与hemE（尿卟啉原脱羧酶）和Chlorophyllase（叶绿素酶）表达异常相关。

6.2.代谢重编程：类胡萝卜素分支代谢增强（如玉米黄质积累），但总含量降低，可能与资源分配改变有关。

6.3.调控网络：植物激素（ABA、乙烯）和MAPK信号通路的大规模差异表达可能驱动表型变化。

6.4.应用价值：为解析Rehmannia chingii叶色形成的分子机制及药用成分调控提供基础数据。

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