梭砂贝母碱标准品

[font=楷体][font=楷体]川贝母（[/font][font='Times New Roman',serif]Fritillaria unibracteata[/font][font=楷体]）是一种濒危药用植物，其鳞茎作为中药已有数百年历史，用于治疗咳嗽、哮喘和痰多。甾体生物碱是通过甾体合成途径合成的重要生物活性成分。然而，由于缺乏川贝母的基因组信息，关于甾体生物碱生物合成相关基因的研究较少。[/font] 药用植物的鳞茎作为传统药物已有数百年的历史（[/font][font='Times New Roman',serif]Kamenetsky [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2015[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Bisht [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2016[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Yang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021a[/font][font=楷体]），其含有多种生物活性代谢物，如甾体皂苷、黄酮类、生物碱和有机硫化物（[/font][font='Times New Roman',serif]Tarakemeh [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2019[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Wu [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2020[/font][font=楷体]）。根据《中国植物志》，在中国分布的二十二种贝母物种因其鳞茎中富含多种具有药理活性的植物化学成分而闻名（[/font][font='Times New Roman',serif]Zhang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021[/font][font=楷体]）。川贝母（[/font][font='Times New Roman',serif]Fritillaria unibracteata Hsiao et K.C. Hsia[/font][font=楷体]）鳞茎在《[/font][font='Times New Roman',serif]2020[/font][font=楷体]版中国药典》中被列为川贝母，长期用于治疗咳嗽、哮喘和化痰（[/font][font='Times New Roman',serif]Li [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2019[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Yang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021a[/font][font=楷体]）。自从川贝母在春秋时期（公元前[/font][font='Times New Roman',serif]770[/font][font=楷体]年[/font][font='Times New Roman',serif]-221[/font][font=楷体]年）首次被引入以来（[/font][font='Times New Roman',serif]Zhang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021[/font][font=楷体]），其野生种群由于在亚洲国家的高经济价值，经历了长期过度采集，导致野生资源急剧下降（[/font][font='Times New Roman',serif]Jiang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2022[/font][font=楷体]）。这种脆弱性因其物种仅限于中国横断山脉海拔[/font][font='Times New Roman',serif]3000–4200[/font][font=楷体]米的有限地理分布而进一步加剧[/font][font=楷体]（[/font][font='Times New Roman',serif]Jiang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2022[/font][font=楷体]）。高山环境通过干旱、盐分、低温和紫外线等非生物胁迫强烈控制植物群落（[/font][font='Times New Roman',serif]Qin [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2022[/font][font=楷体]）。[/font][font=楷体]虽然已鉴定出多种成分，如萜类、甾体皂苷、糖苷和苯丙烷类，但甾体生物碱（如西贝母碱（[/font][font='Times New Roman',serif]C27H43O3N[/font][font=楷体]）、贝母辛（[/font][font='Times New Roman',serif]C27H43O3N[/font][font=楷体]）和贝母碱（[/font][font='Times New Roman',serif]C27H41O3N[/font][font=楷体]））是川贝母中最大的生物活性成分类别（[/font][font='Times New Roman',serif]Li [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2019[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Wang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2022[/font][font=楷体]），这些成分也被官方认为是川贝母的质量标志物（[/font][font='Times New Roman',serif]Wang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2022[/font][font=楷体]）。贝母物种中的甾体生物碱与川贝母的治疗效果密切相关。例如，西贝母碱具有镇咳、祛痰和抗炎作用（[/font][font='Times New Roman',serif]Wang [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2012a[/font][font=楷体]）。贝母辛和贝母碱能减轻由多种药物引起的肺损伤（[/font][font='Times New Roman',serif]Du [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2020[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Guo [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2013[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Liu [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2022a[/font][font=楷体]）。尽管甾体生物碱广泛分布于多种贝母物种中，但植物中甾体生物碱的含量相对较低，难以满足市场的巨大需求。我们目前对川贝母各组织的代谢分析表明，甾体生物碱在鳞茎中高度分布，而在花、茎和叶组织中仅少量分布。因此，我们希望通过比较鳞茎和其他组织中候选基因的表达差异，筛选出参与生物碱合成的关键基因。[/font][font=楷体]组学技术已被广泛用于理解代谢物生物合成的功能特征和分子机制（[/font][font='Times New Roman',serif]Deng [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2018[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Kotajima [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2023[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Song [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2015[/font][font=楷体]）。对于百合科植物，通过转录组和[/font][font='Times New Roman',serif]/[/font][font=楷体]或代谢组分析，已提出了几种可能的甾体生物碱生物合成途径（[/font][font='Times New Roman',serif]Duan [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2022[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Kumar [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Sharma [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021[/font][font=楷体]；[/font][font='Times New Roman',serif]Zhao [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2018[/font][font=楷体]），但其作用仍不明确。特别是通过比较转录组分析，发现[/font][font='Times New Roman',serif]18[/font][font=楷体]种酶编码基因，包括[/font][font='Times New Roman',serif]6[/font][font=楷体]种位于胞质甲羟戊酸（[/font][font='Times New Roman',serif]MVA[/font][font=楷体]）途径的酶，在[/font][font='Times New Roman',serif]F. roylei[/font][font=楷体]的鳞茎组织中表现出比茎和叶组织更显著的富集（[/font][font='Times New Roman',serif]Sharma [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021[/font][font=楷体]）。同时，[/font][font='Times New Roman',serif]F. roylei[/font][font=楷体]体外培养物中甾体生物碱[/font][font='Times New Roman',serif]sipeimine[/font][font=楷体]的相对较高积累与[/font][font='Times New Roman',serif]MVA[/font][font=楷体]途径中基因的高表达呈正相关（[/font][font='Times New Roman',serif]Kumar [/font][font=楷体]等，[/font][font='Times New Roman',serif]2021[/font][font=楷体]）。然而，[/font][font='Times New Roman',serif]Duan [/font][font=楷体]等（[/font][font='Times New Roman',serif]2022[/font][font=楷体]）通过转录组和代谢组分析，鉴定了参与[/font][font='Times New Roman',serif]peiminine[/font][font=楷体]、[/font][font='Times New Roman',serif]peimine[/font][font=楷体]和[/font][font='Times New Roman',serif]hupehenine[/font][font=楷体]生物合成的[/font][font='Times New Roman',serif]6[/font][font=楷体]种酶编码基因，包括来自[/font][font='Times New Roman',serif]MVA[/font][font=楷体]途径的羟甲基戊二酸单酰辅酶[/font][font='Times New Roman',serif]A[/font][font=楷体]合酶（[/font][font='Times New Roman',serif]HMGS[/font][font=楷体]）和来自质体甲基赤藓糖醇（[/font][font='Times New Roman',serif]MEP[/font][font=楷体]）途径的[/font][font='Times New Roman',serif]1-[/font][font=楷体]脱氧[/font][font='Times New Roman',serif]-D-[/font][font=楷体]木酮糖[/font][font='Times New Roman',serif]5-[/font][font=楷体]磷酸还原异构酶（[/font][font='Times New Roman',serif]DXR[/font][font=楷体]）。另一方面，[/font][font='Times New Roman',serif]Eshaghi [/font][font=楷体]等（[/font][font='Times New Roman',serif]2019[/font][font=楷体]）鉴定了一个编码鲨烯合酶（[/font][font='Times New Roman',serif]SQS[/font][font=楷体]）的基因，它可能是[/font][font='Times New Roman',serif]F. imperial[/font][font=楷体]中甾体生物碱生物合成的关键酶之一。因此，植物甾体生物碱生物合成的调控在不同物种中表现出多样性，强调了阐明不同植物物种中甾体生物碱合成的意义。迄今为止，人们对川贝母中甾体生物碱的生物合成知之甚少，尚无相应基因的功能特征研究。在本研究中，首先使用准靶向代谢组学探讨了川贝母不同组织的代谢差异。随后，进行了川贝母不同组织的比较转录组分析，以揭示与川贝母甾体生物碱合成相关的候选关键基因的表达差异。为了验证转录组的准确性，我们对编码磷酸甲羟戊酸激酶（[/font][font='Times New Roman',serif]FuPMK[/font][font=楷体]）的基因进行了初步功能验证。此外，通路富集和蛋白质[/font][font='Times New Roman',serif]-[/font][font=楷体]蛋白质互作网络分析揭示了[/font][font='Times New Roman',serif]MVA[/font][font=楷体]途径、[/font][font='Times New Roman',serif]CYPs[/font][font=楷体]、转录因子和[/font][font='Times New Roman',serif]ABC[/font][font=楷体]转运蛋白在甾体生物碱生物合成调控中起着重要作用[/font][font=楷体]。因此，本研究丰富了川贝母的基因组信息，并为改善甾体生物碱的生物合成和加快川贝母的保护提供了宝贵的见解。[/font]

[size=16px][b]揭示氮肥促进川贝母产量和品质提升的分子机制 01[/b] 1、[b]氮肥对川贝母的生物碱和核苷代谢物有明显影响[/b]。 2、适当施用氮肥后，与 C 和 N 循环相关的酶活性增加，并且有益微生物的比例已明显增加。 3、[b]最佳氮肥施用量(60–120 kg N ha? 1）提高了鳞茎产量。 02[/b] 川贝母被广泛应用于中草药和功能性食品[i][/i]中，具有止咳化痰的功效，并被大韩民国、加拿大、澳大利亚、马来西亚和新加坡批准为传统制剂中的草药活性成分。川贝母主要含有生物碱、核苷、皂苷和萜类化合物，具有止咳、祛痰和平喘作用，被广泛用于诊断和预防呼吸道疾病。当代药理学研究发现了它的抗肿瘤、抗炎和抗高血压作用，进一步扩大了它的用途。它的野生栖息地主要分布在青藏高原地区，包括中国的四川、西藏、甘肃、青海和云南等省。 遗憾的是，由于其自然繁殖能力低、生长周期长以及过度开发，野生川贝母正变得越来越濒危，无法满足日益增长的市场需求。 虽然人工栽培川贝母取得了初步成功，[b]但由于缺乏科学的栽培措施，尤其是合理的施肥策略，栽培川贝母的产量难以满足市场需求[/b]。因此，我们进行田间试验研究了不同氮水平对川贝母产量和质量的影响。此外，我们还评估了根际土壤酶[i][/i]和微生物群落对氮肥的反应，包括真菌和细菌的多样性、组成和共生网络，以及它们与产量和生物活性成分的关系。本研究的目的如下 (1) 优化氮肥管理，使川贝母的氮供应与氮需求同步，以提高产量并减少对环境的负面影响；以及 (2) 探讨六种氮肥施用水平下根际微生物群落多样性[i][/i]和潜在功能的差异。 [b]03 文章结论[/b] 田间试验表明，[b]氮肥施用量是影响川贝母鳞茎产量、生物活性化合物、土壤酶和根际微生物的关键因素[/b]。适度施用氮肥可明显提高贝母甲素和西贝母碱的含量，但会降低贝母素乙和贝母辛的含量。与碳和氮循环相关的一些酶的活性与适度氮肥呈正相关。[b]适度氮肥对微生物多样性和丰富度没有明显影响，但增加了微生物共生网络的复杂性[/b]，提高了川贝母对生态环境的适应性。结构方程模型分析表明，氮肥塑造了根际微生物群和土壤酶，从而影响了川贝母的产量和生物活性成分。 [b]本研究结果为促进川贝母的可持续发展，[font=system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, &]缓[/font]解目前川贝母资源短缺，同时保护其环境效益提供了有价值的见解[/b]。[/size]