转录组测序可以提供关于基因表达的信息，探究作物在不同环境条件下的调控过程和基因表达变化，但是如果要了解更复杂的生物调控过程，就需要借助其他组学进行不同维度生物学数据的分析；可以借助蛋白组、代谢组，更全面的探究农作物如何调控机体的生理和代谢过程，对于我们改良农作物、提高农业生产效率有重要作用。
本期收录了关于转录组多组学技术在农学研究中的应用相关高分文章（二）。
1 .多组学揭示层状松对Cd胁迫的代谢和转录响应机制
摘要
镉（Cd）会干扰植物基因表达，改变代谢物的含量，影响植物生长。在这项研究中，对暴露于Cd胁迫的Pistia层的根组织进行了非靶向代谢组学（LC-MS）和RNA-Seq测序。结果表明，镉胁迫影响植物镉的积累和转运，可溶性糖含量、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和过氧化物酶（POD）活性均有不同程度的降低；类胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b的含量也有下降，进而影响了植物的生长发育。本研究通过多组学揭示了层状松对Cd胁迫的代谢和转录响应机制，为Cd污染水体的植物修复提供了理论依据。（PMID 36989786）
2 .水稻识别PAMP启动PTI的多组学调控网络
摘要
研究者对水稻进行多组学检测（代谢组、转录组、蛋白质组、泛素组和乙酰组数据），研究水稻通过识别PAMP（病原体相关模式分析）而启动的PTI（启动模式触发免疫）的反应，实验采用了两种PAMP（真菌衍生的几丁质和细菌来源的 flg22），研究发现在代谢层面和蛋白层面的水平变化不同，经鉴定发现是由于翻译后调节导致，即乙酰化和泛素化的调控；通过调节酶活性重塑基因表达，从而产生了不同的代谢组谱。构建了代谢途径的调控图谱：包括防御相关的苯丙烷和类黄酮生物合成以及亚油酸衍生物代谢。本研究产生的多层次调控网络为深入解剖水稻和其他相关同类作物物种中的PTI奠定了基础。（PMID 34437761）
3 .多组学调控模型揭示根际微生物群落结构对于甘草中甘草素积累的重要性
摘要
多组学研究可以加深我们对各种非生物和生物因素如何影响主要生物活性成分积累的理解，研究对乌拉尔甘草的根和根际土壤进行多组学检测：生成了根系转录组数据和代谢组数据以及根际微生物组数据。基于转录组和代谢组数据，绘制了甘草素和甘草酸生物合成的路线图；多组学网络分析发现溶菌与甘草酸生物合成所需的CYP72A154密切相关；最终构建了一个整体多组学调控模型，证实了根际微生物群落结构对于甘草中甘草素积累的重要性，破译了甘草素和甘草酸的关键调控机制，为植物关键代谢产物与其转录组、根际微生物和环境的相互作用提供了新的见解，为甘草的未来栽培提供了新的思路。（PMID 35668676）
参考文献
Wei Z, Zhongbing C, Xiuqin Y, Luying S, Huan M, Sixi Z. Integrated transcriptomics and metabolomics reveal key metabolic pathway responses in Pistia stratiotes under Cd stress. J Hazard Mater. 2023 Jun 15;452:131214. doi: 10.1016/j.jhazmat.2023.131214. Epub 2023 Mar 15. PMID: 36989786.
Tang B, Liu C, Li Z, Zhang X, Zhou S, Wang GL, Chen XL, Liu W. Multilayer regulatory landscape during pattern-triggered immunity in rice. Plant Biotechnol J. 2021 Dec;19(12):2629-2645. doi: 10.1111/pbi.13688. Epub 2021 Sep 8. PMID: 34437761; PMCID: PMC8633500.
Zhong C, Chen C, Gao X, Tan C, Bai H, Ning K. Multi-omics profiling reveals comprehensive microbe-plant-metabolite regulation patterns for medicinal plant Glycyrrhiza uralensis Fisch. Plant Biotechnol J. 2022 Oct;20(10):1874-1887. doi: 10.1111/pbi.13868. Epub 2022 Jun 29. PMID: 35668676; PMCID: PMC9491449.
