我校生物工程研究中心科研团队首次揭示不同遮阴处理对白及块茎中多糖和次生代谢物合成的调控机制
更新时间:2024/10/18 10:15:21访问量:(0

我校生物工程研究中心研究团队依托河南省观赏药用兰花工程研究中心河南省兰科植物种质资源保护与创新工程技术研究中心,多年来一直进行以兰科植物的组织培养、新品种选育、产业化栽培及产品开发等方面的研究。

白及(Bletilla striata(Thunb.) Rchub.f.)作为我国一种重要的传统中药材,是兼有药用价值、观赏价值的兰科植物,也是研究中心科研团队的主要研究对象,现已发布《白及栽培技术规范》和《白及种子直播育苗技术规程》2项河南省地方标准。白及多糖及类黄酮、萜类等次生代谢产物是白及重要的生物活性成分,具有免疫调节、抗氧化、抗肿瘤、止血、调节肠道微生物菌群等功效。近日,团队成员系统探讨了不同遮阴处理对白及块茎中多糖和次生代谢物合成的调控机制,首次采用代谢组学与转录组学相结合的方法,深入揭示了光照强度如何影响白及的生理代谢。该研究成果于2024913日发表在中科院1TOP期刊International Journal of Biological MacromoleculesIF:7.7)。通讯作者为袁秀云教授,第一作者是许申平副教授和张燕博士。

该研究的生理学结果表明,中度遮阴(S50)显著促进了白及的生物量、净光合速率及其主要活性成分白及多糖的积累。同时,遮阴处理对次生代谢物的影响表现出复杂的变化趋势,虽然大部分苯丙素类、类黄酮和部分萜类化合物的含量降低,但特定药用活性成分如香豆素、高良姜素和京尼平苷酸在S50条件下显著增加。这一发现揭示了遮阴不仅调控白及的生长,还可能通过调节关键代谢途径影响次生代谢物的合成。研究创新地构建了遮阴处理下白及多糖与次生代谢物的生物合成网络,阐明了遮阴对这些代谢途径的调控机制。本研究为白及的人工栽培和药用成分的优化提供了重要的理论依据,尤其在白及的工业化生产中具有实际应用价值,能够帮助制定适宜的光照管理策略,提高白及的产量和药用成分的质量,推动农业和制药行业的发展。