Análise de transcriptoma revela mecanismo de regulação da biossíntese de terpenos induzida por metil jasmonato em Curcuma wenyujin

Curcuma wenyujin é a planta fonte de três medicamentos tradicionais chineses, que têm sido amplamente utilizados no tratamento clínico há mais de 1000 anos. O teor de terpenos, os principais ingredientes ativos medicinais, é relativamente baixo nesta planta. Estudos mostraram que MeJA pode promover a biossíntese de terpenos em plantas. No entanto, o mecanismo subjacente ao efeito de MeJA em C. wenyujin permanece obscuro. Neste trabalho, o transcriptoma de folhas de C. wenyujin com tratamento MeJA foi analisado para elucidar o mecanismo de regulação da biossíntese de terpeno mediada por MeJA. Com base nos dados de RNA-seq, 7.246 unigenes foram diferencialmente expressos com o tratamento com MeJA. O agrupamento de padrões de expressão de DEGs revelou que unigenes, relacionados à biossíntese de JA e transdução de sinal, responderam à estimulação exógena de MeJA no estágio inicial e se mantiveram durante todo o processo. Posteriormente, unigenes relacionados à via de biossíntese de terpeno mostraram uma regulação positiva significativa com 6 h de tratamento. Os resultados da análise sugeriram que MeJA induziu a expressão de genes de biossíntese de JA (como LOXs, AOSs, AOCs, OPRs e MFPs) e genes centrais de transdução de sinal de JA (JAZs e MYCs) para ativar a via de sinalização de JA. Enquanto isso, genes responsivos a JA a jusante apresentaram níveis de expressão regulados positivamente, como AACT, HMGSs, HMGRs, DXSs, DXRs, MCTs, HDSs e HDRs, promovendo assim a biossíntese de terpenos. As expressões transcricionais desses genes foram validadas por qRT-PCR. Além disso, seis genes CwTPS em resposta a MeJA foram identificados. Com o tratamento com MeJA, os níveis de expressão de CwTPSs foram aumentados, assim como os dos fatores de transcrição MYB, NAC, bZIP, WRKY, AP2/ERF e HLH. Esses TFs podem potencialmente regular a biossíntese de terpenos. Esses resultados fornecem insights para o mecanismo de regulação da biossíntese de terpenos.