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作者:吕美佳;桑永慧;张亚豪;舒少华;梅之南;王学奎;
单位:华中农业大学植物科学技术学院;
摘要:目的:利用代谢组学技术,分析青牛胆雌、雄株叶片和膨大块根中的代谢物,从而了解青牛胆雌、雄株块根入药效果差异以及植物激素含量差异与平衡关系。方法:以生长条件和长势一致的青牛胆雌、雄株作为研究群体,选取3株雌株和3株雄株的叶片和膨大块根作为研究材料,利用UPLC-MS技术进行青牛胆雌、雄株间代谢组学分析。结果:青牛胆雌、雄株叶片之间代谢物差异较大,雄株相对于雌株,分别有1 388个代谢物上调、1 362个代谢物下调;雌、雄株膨大块根之间代谢物差异较小,雄株相对于雌株,分别有450个代谢物上调、310个代谢物下调。青牛胆雌、雄株膨大块根之间部分异喹啉生物碱和甾醇类主要次生代谢物的相对含量存在显著差异,雄株膨大块根中的有效成分巴马汀和四氢小檗碱的含量显著低于雌株,而木兰花碱的含量显著高于雌株,并且仅在雄株块根中检测到20-羟基蜕皮素。其次,植物激素在青牛胆雌、雄株膨大块根之间的差异较小,而在雌、雄株叶片之间差异较大,雄株叶片中GAs和ABA含量相对于雌株显著上调,雌株叶片中激素含量比值GAs/ABA和CTKs/ABA显著高于雄株。结论:青牛胆雌株膨大块根中的巴马汀和四氢小檗碱含量相对于雄株更高,而雄株膨大块根中木兰花碱和20-羟基蜕皮素含量相对于雌株更高。此外,青牛胆叶片中高水平的GAs/ABA和CTKs/ABA可能更有利于雌株的开花结实,而叶片中相对高含量的ABA可能是雄株分化发育和花粉脱落的内在调控因素。
关键词:青牛胆;;雌雄异株;;代谢组学;;次生代谢物;;植物激素
基金资助:科技部“中医药现代化研究”重点专项(2017YFC1701000)