トランスクリプトームは、ブロッコリー小花におけるスルフォラファン代謝の遺伝子発現パターンを明らかにします

Sulforaphaneは、ブロッコリーに豊富な、新しく効果的な抗癌成分です。過去数年間で、グルコシノレート含有量の変動性のパターンとA. thalianaのその調節は詳細に説明されています。ただし、栄養および生殖段階での異なる臓器におけるグルコシノレートとスルフォラファン含有量の多様性は明確に説明されていません。この論文では、最初に、ブロッコリー（B52）のボルト段階で発達している芽と葉のトランスクリプトームプロファイルを調査して、スルフォラファン合成に関与する遺伝子発現パターンをさらに評価しました。CYP79F1遺伝子、ならびにグルコラパニン生合成、MAM1、MAM3、ST5B-2、FMO GS-OX1、MY、AOP2、AOP3、ESP、およびESM1に関連する9つの他の遺伝子は、デジタル遺伝子発現分析によって選択され、定量的実質的に検証されました。-time pcr（qrt-pcr）。一方、関連遺伝子との相関分析のために、グルコシノール酸塩とスルフォラファンの組成が検出されました。最後に、RNAシーケンスライブラリが147 957 344クリーンリードを生成し、8 539のユニゲンアセンブリが生成されました。デジタル結果では、グルコラファニン経路のCYP79F1のみが若い芽で上方制御されていましたが、他の臓器には存在しませんでした。、花と葉。シーケンスの結果は、オーキシンとシトキニンがグルコラファニンの蓄積に影響を与える可能性があることも示しました。この研究は、CYP79F1の上方制御された発現が、花序におけるスルフォラファン生産において根本的かつ直接的な役割を果たすことを明らかにしました。MAM1とST5B-2の2つの遺伝子は、グルコラファニン生成を上方制御できました。MAM1、MAM3、ST5B-2、FMO GS-OX1、MY、ESP、およびESM1の相乗的発現は、スルフォラファン代謝で発見されました。この研究は、ブロッコリーの臓器におけるスルフォラファンの多様性を理解するために有益です。

Sulforaphane is a new and effective anti-cancer component that is abundant in broccoli. In the past few years, the patterns of variability in glucosinolate content and its regulation in A. thaliana have been described in detail. However, the diversity of glucosinolate and sulforaphane contents in different organs during vegetative and reproductive stages has not been clearly explained. In this paper, we firstly investigated the transcriptome profiles of the developing buds and leaves at bolting stage of broccoli (B52) to further assess the gene expression patterns involved in sulforaphane synthesis. The CYP79F1 gene, as well as nine other genes related to glucorahpanin biosynthesis, MAM1, MAM3, St5b-2, FMO GS-OX1, MY, AOP2, AOP3, ESP and ESM1 were selected by digital gene expression analysis and were validated by quantitative real-time PCR (qRT-PCR). Meanwhile, the compositions of glucosinolates and sulforaphane were detected for correlation analysis with related genes. Finally the RNA sequencing libraries generated 147 957 344 clean reads, and 8 539 unigene assemblies were produced. In digital result, only CYP79F1, in the glucoraphanin pathway, was up-regulated in young buds but absent from the other organs, which was consistent with the highest level of sulforaphane content being in this organ compared to mature buds, buds one day before flowering, flowers and leaves. The sequencing results also presented that auxin and cytokinin might affect glucoraphanin accumulation. The study revealed that up-regulated expression of CYP79F1 plays a fundamental and direct role in sulforaphane production in inflorescences. Two genes of MAM1 and St5b-2 could up-regulated glucoraphanin generation. Synergistic expression of MAM1, MAM3, St5b-2, FMO GS-OX1, MY, ESP and ESM1 was found in sulforaphane metabolism. This study will be beneficial for understanding the diversity of sulforaphane in broccoli organs.