文献类型：科技成果

中文题名：干旱影响党参生长发育和药效物质代谢的生理及分子机制研究

完成人：王惠珍[1];朱田田[1];陈红刚[1];陆国弟[1];黄钰芳[1];孙晓琛[1];原静静[1];栗锦鹏[1];陈彦宏[1];张博洋[1];

第一作者：王惠珍

完成机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

年份：2024

语种：中文

中文关键词：党参;基因表达;栽培技术

摘要：一、课题来源与背景:该课题来源于2017年国家自然科学基金——地区基金（编号：81760683）。是在全球气候变暖、干旱影响党参药效物质积累的基础上提出来的。二、研究目的与意义:该项目是针对全球气候变暖，土壤干旱和大气干旱日趋严重，干旱成为世界性关注的重大生态问题之一的背景下，通过室外盆栽控水试验，在党参全生育期和各生育时期进行干旱处理，研究干旱影响党参生长发育和药效物质代谢的生理机制;通过室内盆栽控水试验，采用高通量转录组测序结合c DNA-AFLP及数据分析，构建党参抗旱差异基因表达谱，梳理党参响应干旱生境和增强药效物质生物代谢的相关功能基因网络;通过统计分析，阐明党参响应干旱的分子机制。为党参种植区域的选择及培育抗逆、优质新品种（系）提供理论依据。三、主要论点与论据:1.适度干旱有利于党参健壮生长发育，中度以上干旱胁迫对党参生长发育具有显著抑制作用，但中度及以下干旱胁迫对党参药效物质合成具有显著促进作用;重度干旱后党参生长发育受到严重影响，药效物质相对含量较低。2.中适度干旱胁迫下党参通过渗透调节物质及抗氧化酶活性两方面共同作用抵御干旱胁迫。3.通过高通量转录组测序分析，构建党参抗旱差异基因表达谱，且从中筛选了促进党参药效物质合成的差异基因，并通过qRT-PCR进行表达验证。通过进一步分析，发现干旱对党参总多糖的影响较大，重点分析并绘制了多糖合成的主要路径，从中找到3个影响显著的差异基因调控的关键酶。4.对党参根组织的3个比对组进行代谢组分析，筛选出差异代谢物，并对其进行分类，同时按照显著性筛选了20个差异代谢物。5.完成硕士论文1篇《基于转录组测序分析干旱胁迫下党参多糖合成机制》，正在做硕士论文2篇《干旱胁迫下党参差异代谢物筛选及初步验证》和《干旱胁迫下党参药效物质积累的生理机制研究》。6.发表论文9篇，其中SCSD 6篇，中文核心1篇，省级2篇，团体标准2个。四、创见与创新:1.该课题发现党参自身可通过激发渗透物质含量和抗氧化酶系统来抵御干旱的影响。2.该课题阐明了干旱胁迫下多糖合成通路及20个相关酶基因，且在不同组织器官中表达不同，这为进一步阐明干旱到底影响哪个多糖合成酶基因而影响多糖合成奠定基础。3.该课题筛选出5个代谢物在干旱胁迫下显著变化，这将为验证是否其在党参抵御干旱中具有重要作用奠定基础。五、社会经济效益、存在的问题:该课题明确党参可以抵御的干旱胁迫必须控制在土壤最大持水量的40%以上，且适度干旱有利于党参药效物质（尤其是多糖）的合成与积累，为今后选择适宜的环境种植党参具有重要意义。该课题筛选出的5个典型代谢产物在今后的生产实践找那个可能具有重要潜力。党参黄心病是影响党参产量及试验效果的关键因素。