Исследование раскрывает механизмы биосинтеза и накопления париссапонинов в P. polyphylla var. yunnanensis

Paris polyphylla var. yunnanensis синтезирует париссапонины, обладающие множественной терапевтической активностью, и её корневище стало незаменимым ингредиентом многих патентованных лекарств.

Несмотря на важные лекарственные свойства париссапонинов, мало что известно об их биосинтезе и накоплении в разных тканях P. polyphylla var. yunnanensis на уровне функциональной геномики. Необходимо исследовать изменения активных ингредиентов в тканях на разных стадиях развития и молекулярные механизмы, лежащие в основе этих изменений.

В недавнем исследовании, опубликованном в Phytochemistry, учёные из Сишуанбаньнаского тропического ботанического сада (XTBG) попытались раскрыть эти механизмы, интегрировав секвенирование транскриптома и фитохимическое исследование листьев и корневищ на разных стадиях роста.

Исследователи взяли образцы свежих листьев и корневищ P. polyphylla var. yunnanensis от здоровых 7-летних растений на вегетативной стадии и стадии плодоношения и одновременно провели высокопроизводительное секвенирование транскриптома и фитохимический анализ.

Они обнаружили, что тенденция изменения содержания париссапонинов в листьях на разных стадиях роста противоположна таковой в корневищах. Содержание париссапонинов в листьях было ниже на стадии плодоношения по сравнению с вегетативной стадией, тогда как в корневищах оно увеличивалось на стадии плодоношения.

Более того, большинство генов биосинтеза обильно экспрессировались в листьях, и листья можно использовать для экстракции этих соединений. Паттерны экспрессии генов биосинтеза положительно коррелировали с паттернами накопления париссапонинов.

«Наше исследование даёт представление о лежащих в основе механизмах, ответственных за биосинтез и накопление париссапонинов, и помогает комплексно использовать это лекарственное растение», — сказал профессор Лю Чаннин, руководитель исследования.