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我院联合成都中医药大学等单位合作发表高水平论文 --揭示柔毛淫羊藿不同阶段缺磷胁迫响应机制和有效成分动态变化规律

       2024年5月30日,我院中药材研究所、化验分析与生物技术应用研究所联合成都中医药大学药学院西南特色中药资源国家重点实验室、中国医学科学院北京协和医学院药用植物发育研究所、天津中医药大学在国际期刊BMC Plant Biology(IF5.3)在线发表了题为Exploring the dynamic adaptive responses of Epimedium pubescens to phosphorus deffciency by Integrated transcriptome and miRNA analysis的研究论文(https://doi.org/10.1186/s12870-024-05063-y),深层次揭示了柔毛淫羊藿在不同阶段的缺磷胁迫响应机制和有效成分动态变化规律。我院青年科技工作者徐德、李益参与了该研究。
       在这项研究中,研究者测定了缺磷条件下柔毛淫羊藿的生长发育、有效成分积累变化规律,并结合转录组与miRNA进行了分析。结果表明,柔毛淫羊藿根系在缺磷胁迫下生长受到促进,而作为主要入药部位的叶片的生长受到显著抑制,但叶中有效成分积累增加。在缺磷胁迫的早期阶段(30天),柔毛淫羊藿叶片通过提高碳代谢、类黄酮生物合成和激素信号传导相关的基因来做出反应,这种适应性反应促进能量产生、ROS清除和形态调整,以应对短期磷缺乏并维持其生长。然而,随着胁迫时间延长至90天,叶片中与磷循环和磷回收相关的基因(PHT1-4,PHO1 homolog3,PAP)表达上调,增强了转录变化和转录后调控(miRNA调控和蛋白质修饰),以抵抗长期缺磷胁迫并维持生存。值得注意的是,长期缺磷胁迫下,生长素相关响应基因的显著下调使得植株生长受到的抑制显著增强,这可能是为了在有限资源下更有效地适应缺磷的恶劣环境。本研究为深入理解缺磷胁迫下柔毛淫羊藿叶片的响应机制提供了有效信息,为柔毛淫羊藿耐低磷基因型的培育提供了潜在靶向基因。
 


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