形态学、生理学、激素学和转录组学分析阐明了云南松（Pinus yunnanensis）腋芽的发育机制

《Industrial Crops and Products》：Morphological, physiological, hormonal, and transcriptomic analyses elucidate axillary bud development mechanisms in Pinus yunnanensis

系统比较了穿山龙叶、根茎和主根的抗炎活性及代谢组学特征，发现主根和根茎因富含异喹啉类生物碱（如(S)-四氢高黄连碱和异 boldine）而表现出更强的抗炎效果。多组学整合揭示了La6OMT2和La6OMT3催化生物碱合成，转录因子LaGL3通过直接激活La6OMT2表达调控代谢通路，根皮部是生物碱合成与积累的核心区域，为优化药用资源利用提供理论基础。

　　
Lindera aggregata作为传统中药材，其地下器官（如根茎和主根）在抗炎活性方面展现出显著优势，这一发现突破了传统药用部位选择的标准框架，为药用植物资源的高效利用提供了新视角。研究团队通过整合代谢组学、转录组学和表观遗传学方法，系统解析了该植物器官特异性代谢调控网络，揭示了地下器官中异喹啉类生物碱（IQAs）的合成与积累机制。

在实验设计方面，研究采用zebrafish胚胎炎症模型作为体内评价平台，通过建立脂多糖（LPS）诱导的炎症模型，系统比较了叶片、主根和根茎的药理活性差异。代谢组学分析发现，地下器官富含IQAs，其中(S)-tetrahydrocolumbamine和isoboldine两种化合物表现出显著的抗炎活性，其抑制中性粒细胞浸润的效果与标准抗炎药物吲哚美辛相当。值得注意的是，主根和根茎的代谢特征高度相似，而叶片主要积累黄酮类化合物，这解释了为何地下器官在抗炎活性上具有协同效应。

分子机制研究揭示了IQAs合成通路的关键调控节点。转录组分析显示，编码6-O-甲基转移酶（6OMT）和N-甲基转移酶（NCS）的基因在地下器官中显著高表达，其中La6OMT-2和La6OMT-3在催化前体物质norcoclaurine甲基化过程中发挥核心作用。通过瞬时表达实验验证，La6OMT-2和La6OMT-3的活性与其C253位半胱氨酸残基的极性特性密切相关，这一发现为解析植物甲基转移酶的催化机制提供了新思路。

在转录调控层面，研究发现了bHLH家族转录因子LaGL3对IQAs合成的关键调控作用。LaGL3通过直接结合La6OMT-2启动子区域，显著增强其转录活性。空间代谢组学（DESI-MSI）成像进一步证实，代谢产物在根皮部呈现高浓度聚集，而该区域同时检测到LaGL3及其下游靶基因的高表达水平。这种时空耦合现象表明，根皮部是IQAs合成的主要场所，其代谢活性与防御需求高度相关。

研究还创新性地采用酵母单杂交和荧光报告基因技术，揭示了转录因子LaGL3对IQAs生物合成通路的直接调控机制。通过构建基因共表达网络，发现IQAs合成相关基因与植物-病原体互作模块（MEblue）、激素信号通路模块（MEred）存在显著关联。这提示抗炎活性可能通过NF-κB、MAPK等炎症信号通路的协同调控实现。

在应用层面，研究突破传统药用部位界定，首次系统论证了被废弃的主根和根皮部在抗炎活性上的核心地位。代谢组学数据显示，主根的IQAs含量较根茎提高23%，而根皮部的代谢物浓度是叶片的4.7倍。这种差异可能与植物次生代谢产物的防御定位机制有关——地下器官作为植物与土壤微生物接触的前沿，需要快速积累具有抗菌和抗炎活性的次生代谢物。

未来研究方向可聚焦于三个方面：首先，开发基于LaGL3调控的代谢工程策略，通过基因编辑技术定向增强地下器官的IQAs合成能力；其次，结合代谢组学与蛋白质组学，解析多组分协同抗炎的分子网络；最后，建立标准化评价体系，将地下器官的药用价值纳入中药材质量控制的评价框架。该研究为药用植物全株利用提供了理论依据，同时为次生代谢产物的精准调控开辟了新路径。