近日,昆明理工大学生命科学与技术学院崔秀明教授团队在《Industrial Crops and Products》(中科院农林科学1区TOP)在线发表了题为“Metabolomic and transcriptomic analysis of Panax Notoginseng root: Mechanistic insights into the effects of flower bud removal on yield and phytochemical composition”的研究论文。

五加科人参属多年生草本药用植物三七,其根茎因其止血和活血的功效在南亚东南亚多个国家被广泛运用于器官损伤与心脑血管疾病的治疗。三七作物作为云南白药、血塞通等中成药的主要原料,在云南规模化种植,成为中国有影响力的大品种中药材。用于药物生产的三七作物在种植的第三年采收,同年秋季花蕾生成后将其摘除,阻止花序的进一步生长。该种植方法被证实可以显著提高三七药用根茎的产量。虽然花序形成前摘除花薹在三七种植中被广泛用作根茎增产手段,但其调控生长和次生代谢物积累的分子机制尚不明晰。
相关研究探讨了移除花薹对三七作物根系的生长调控作用与次生代谢物合成积累的潜在影响,尤其是活性成分三萜皂苷的积累,从三七的根系发育与有效成分积累等层面阐释了该增产处理方法在三七栽培中起到的调控作用。通过分析人工阻止三七生殖发育情况下植株的生长状态,以及根部的代谢物积累与转录组变化情况,研究团队得以从表型变化-成分积累-基因调控三个维度揭示花薹摘除对三七生长带来的系统性调节机制。研究证实了摘除花薹这一增产处理的有效性,对三七生殖发育期间的生长调控基本机制提出了新的见解,也为三七等人参属药用植物代谢物积累模式的研究提供了重要参考。

昆明理工大学在读硕士研究生普瑞麒为论文第一作者,崔秀明研究员为论文通讯作者。本研究得到云南省重大科技专项云药之乡中药材质量评价体系构建及应用(202102AA3100454-5)项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.120138
(供稿:生命科学与技术学院)