作者:Hao Liang, Hai Sun, Cai Shao, Bochen Lv, Jiapeng Zhu, Weiyu Cao, Jixin Zhou, Yayu Zhang*
刊物名称:Current Plant Biology
发表年月:March 2025
摘要内容:氮(N)作为一种关键的大量营养素,在调节植物的生长、发育以及次生代谢产物的合成方面发挥着至关重要的作用。了解药用植物对氮缺乏的响应,对于优化其品质至关重要。然而,此前尚未对人参氮缺乏相关的代谢组、转录组和激素谱进行过综合分析。本研究通过全面的代谢组学、转录组学及激素组学分析,探究了氮缺乏对人参幼苗的影响。氮缺乏导致核苷酸、黄酮类、酚酸、脂类、生物碱、木脂素、香豆素、氨基酸及其衍生物的积累增加。相反,萜类化合物的含量显著降低。此外,在氮缺乏条件下,观察到生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)和茉莉酸(JA)水平的改变。 转录组分析显示,法尼基二磷酸合成酶(FPS)和法尼醇激酶(FOLK)的表达下调,同时参与萜类生物合成的十个细胞色素P450(CYP450)基因的表达上调。此外,与IAA和CTK信号通路相关的基因表达下调,而与GA和JA信号通路相关的基因表达上调。在氮缺乏条件下外源施用CTK,导致多种萜类代谢物水平升高。这些结果表明,外源性CTK可在人参氮缺乏条件下促进萜类代谢物的积累。本研究为阐明人参中氮调控的分子机制提供了宝贵的见解,并为该植物生态栽培中的养分管理策略指明了新方向。

文章关键图片

