关键词：MALDI-MSI 质谱成像，Panax notoginseng 三七，Ginsenoside 人参皂苷，Transcriptional regulation 转录调控，Nodular structure 结节状结构
01
前言
三七是我国一类大宗药材，其在血液系统疾病、抗炎等方面具有显著疗效，誉有“伤科金疮要药”之称。“狮子头”是三七主根上生长的瘤状突起，也是三七经验鉴别的重要指标之一。大量研究表明，中药的质量优劣可通过其外观性状进行评价，即“辨状论质”，然而目前有关“狮子头”形态-品质相关性的研究仍有待更多探索。
02
摘要
2024年4月7日，中国中医科学院黄璐琦团队在 Journal of Advanced Research 发表了题为“Unveiling the regulatory mechanisms of nodules development and quality formation in Panax notoginseng using multi-omics and MALDI-MSI”的文章。该文基于多组学分析、MALDI-MSI质谱成像技术、拟南芥侵染回补、转录调控验证实验揭示了三七“狮子头”形成及皂苷积累的调控机制。
03
研究结果
为探究“狮子头”与三七品质间的联系，对活血性成分三七皂苷及止血性成分三七素进行含量测定，显示皂苷含量与“狮子头”数目呈正相关，而三七素含量则与该性状无关。同时皂苷AP-SMALDI-MSI质谱成像显示，“狮子头”皮层组织高丰度积累人参皂苷 Rb1，暗示 “狮子头”的形成与皂苷积累具有相关性。
本研究并基于发育解剖学、激素质谱成像、转录组测序、拟南芥侵染回补、转录调控验证等实验，解析了三七“狮子头”的形成机制。首先，三七“狮子头”数目受根形、规格大小、生长年限、栽培措施等的影响，其生长过程与侧根类似，且商品规格三七中“狮子头”与侧根数目呈负相关，暗示其可能是侧根的变态。其次，通过质谱成像发现生长素与反式玉米素核苷在“狮子头”中呈现特异性分布，并通过 RNA-seq 及 qRT-PCR 筛选到在“狮子头”中高表达的生长素相关 PnIAA14 及细胞分裂素相关 PnCYP735A1 ，拟南芥侵染回补异源验证了 PnIAA14、PnCYP735A1 对侧根生长的抑制作用。最后，通过 Dual-LUC、Y1H、EMSA、BiFC 及 LCI 构建了 PnMYB31-PnbHLH31 及 PnMYB78-PnbHLH31 对三七根部形态建成与品质形成的转录调控网络。
文献地址：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2090123224001322
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