外源过氧化氢、硫化氢和亚磷酸钾调控柠檬香蜂草迷迭香酸生物合成通路的关键基因表达及代谢增强

这篇研究探讨了外源诱导剂（HP、HS、PP）对柠檬香蜂草（Melissa officinalis L.）迷迭香酸（RA）生物合成的调控作用。通过激活苯丙氨酸（PAL、4CL）和酪氨酸（TAT、HPPR）通路关键基因，显著提升RA含量，同时增强光合色素（Chl a/b、类胡萝卜素）和抗氧化酶（CAT、APX）活性，为安全环保的药用植物品质改良提供新策略。

　　

Highlight

外源过氧化氢（HP）、硫化氢（HS）和亚磷酸钾（PP）的叶面喷施显著提升了柠檬香蜂草的迷迭香酸（RA）积累，并通过调控苯丙氨酸（PAL、4CL）和酪氨酸（TAT、HPPR）通路关键基因的表达，激活了植物防御代谢网络。

Elicitor efficacy and plant safety

所有诱导剂剂量均被精准设计为信号刺激剂，未观察到叶片坏死、黄化或生长抑制等植物毒性现象，证明其在安全阈值内有效激活代谢响应。

The content of photosynthetic pigments

HP和HS处理显著增加叶绿素a、b及类胡萝卜素含量，其中10 mM HP和0.5 mM HS效果最显著，暗示诱导剂通过增强光能捕获能力促进次级代谢。

Discussion

HP通过激活酪氨酸途径（TAT、HPPR）主导RA合成，而HS同步上调苯丙氨酸（PAL、4CL）和酪氨酸通路基因。PP的作用呈现浓度依赖性——低浓度（0.5 g/L）促进RA积累，高浓度（1 g/L）反而抑制。

Conclusion

三种诱导剂通过差异调控PAL酶活性和基因表达网络，实现RA产量2.3-3.1倍提升，为开发绿色植物代谢工程方案奠定基础。