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科技工作者之家 2022-04-07
由于中草药的主要药效成分通常是植物次生代谢产物,而胁迫条件可以促进植物次生代谢产物的积累,次生代谢产物的积累可以提高植物的抗逆性。因此,提高植物抗逆性的措施有望促进植物次生代谢产物的积累,从而提高中草药的道地品质。中国科学院华南植物园研究人员前期发现,氢气参与植物激素信号传导和逆境响应,促进植物生长发育和提高抗逆性,由此提出了减少化肥和农药的使用,保障生态安全与食品安全的“氢农业”概念。为了探索“氢农业”在中草药种植方面的应用前景,研究人员进行了五指毛桃的氢水种植实验研究,采用LC-ESI-MS/MS和RNA-seq技术分析了氢水种植五指毛桃代谢组和转录组变化。
结果表明,氢水种植显著提高了五指毛桃有效成分的含量,其中柚皮苷(naringin)、佛手柑(bergaptol)、橙皮苷(hesperidin)和苯并呋喃类化合物(benzofuran)等的含量分别提高了3.05倍、2.28倍、2.25倍和2.19倍。这些五指毛桃的主要活性成分为黄酮类化合物和香豆素类化合物,由苯丙烷类生物合成途径合成。结合RNA-seq获得的转录组数据发现,苯丙烷类生物合成和代谢可能是氢水影响的主要代谢途径。此外,研究还发现氢分子可能调控与植物激素信号转导、抗逆性和次生代谢产物合成相关的转录因子基因的表达。该研究为了解氢气的植物效应机制提供了重要线索和证据,为“氢农业”在中草药栽培中的应用提供了理论依据。
相关研究成果近期发表在Plants上。
论文链接
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202204/t20220406_4830697.shtml
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