廣陳皮道地性形成機制研究獲重要進展

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藥用植物的功效成分是中藥材發揮藥效的物質基礎。近日，華南農業大學生命科學學院藥用植物研究中心教授吳鴻團隊聯合深圳華大生命科學研究院高級工程師劉歡團隊在藥材廣陳皮道地性研究領域取得重要進展。相關研究在線發表于Microbiome。

中藥功效成分含量的合成與積累，除品種遺傳因素之外，環境因子如土壤營養、根系微生物以及氣候條件對藥材功效成分具有直接的影響。道地藥材廣陳皮產自廣東新會，但廣東和廣西都有種植。廣陳皮的品質因其種植區域的不同而有顯著差異。然而，土壤環境因素如何影響廣陳皮品種形成，特別是影響關鍵生物活性成分合成與積累的機制一無所知。

研究人員采用多組學方法，系統性地挖掘“土壤養分-根系微生物-廣陳皮品質成分”的內在關聯機制，闡明了土壤養分和根系微生物群等環境因素對道地產區（廣東新會）和非道地產區（廣東惠州、臺山和廣西貴港）等7個果園采集的廣陳皮中單萜烯積累的影響。

該研究首先構建了廣陳皮單萜含量的隨機森林模型，發現廣陳皮中7種單萜成分的含量可作為廣陳皮道地性評價的指標。隨后，測定了廣陳皮的根系土壤的理化性質，發現土壤環境中高濃度的鹽分、鎂離子、錳離子和鉀離子通過促進廣陳皮鹽脅迫響應基因和萜烯骨架合成酶的表達，提高了廣陳皮中的單萜含量。

研究人員進一步通過宏基因組——代謝組關聯分析，獲得可促進廣陳皮單萜積累的微生物遺傳信息。最后，從道地產區的廣陳皮根際土壤中分離到耐鹽細菌，通過合成微生物菌落驗證了道地產區新會富集的耐鹽細菌能促進高品質廣陳皮單萜的合成與積累。

該研究發現廣東新會栽培的陳皮生長土壤環境中的高鹽分和耐鹽微生物對陳皮中單萜含量合成有顯著促進作用，在解析廣陳皮道地性形成機制上取得了理論突破，為中藥材道地性評價提供了全新思路，也為道地藥材專用菌肥研發提供了技術支撐。

上述研究工作得到嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室科研項目、廣東省重點領域研發計劃項目、廣東省現代農業產業技術創新團隊專項資金和“十四五”廣東省農業科技創新十大主攻方向“揭榜掛帥”項目的資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1186/s40168-023-01504-2

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　　 原標題：廣陳皮道地性形成機制研究獲重要進展