伊朗野生胡萝卜(Daucus carota L. subsp. carota)种群形态-植物化学特征与生物活性评估：揭示新型化学型及其应用潜力

本研究针对伊朗作为胡萝卜起源地却缺乏本土种群系统研究的现状，由Urmia大学团队对西阿塞拜疆省5个自然栖息地的118个野生胡萝卜基因型开展多维度分析。通过GC-MS鉴定出23种EO成分（含74.03%优势组分carotol），划分出carotol-bornyl acetate等3种化学型，发现DCP3种群TPC达54.81 mg GAE/g DW，DCP5对S. aureus抑制率达1.82cm。研究为药用胡萝卜育种提供关键种质资源，其建立的形态标记-植物化学回归模型（r2=0.9）显著提升筛选效率。

　　

在功能性食品和天然药物需求激增的背景下，野生胡萝卜(Daucus carota L. subsp. carota)因其丰富的生物活性成分备受关注。作为胡萝卜的原始种，伊朗高原的野生种群蕴藏着宝贵的遗传多样性，但长期以来缺乏系统研究。现有文献多聚焦栽培品种根部特性，而对其地上部分药用价值认识不足，更缺乏对伊朗这一起源中心种群化学多样性的解析。这种知识空白严重制约了野生资源在育种和医药领域的开发利用。

为解决上述问题，伊朗乌尔米大学园艺系Leila Dehghani等研究人员对西阿塞拜疆省5个自然种群（DCP1-DCP5）的118个基因型开展综合研究。通过整合形态学、植物化学与生物活性分析，首次揭示伊朗野生胡萝卜种群的化学型分布规律及其环境适应机制，相关成果发表在《Scientific Reports》。

研究采用水蒸馏法提取EO（得率0.88-1.37% V/W），通过GC-MS分析挥发性成分；超声辅助甲醇提取酚类物质后，采用Folin-Ciocalteu法测TPC，铝盐比色法测TFC；DPPH和FRAP法评估抗氧化活性；Kirby-Bauer法检测对E. coli和S. aureus的抑制活性。结合气候土壤数据，运用CCA（Canonical Correspondence Analysis）解析环境-化学关联，通过逐步回归建立形态-化学预测模型。

形态学分析显示显著的地理变异：Gharib Hassan种群（DCP5）株高最高（96.08 cm），DCP3节点数最多（6.44个）。叶片性状中，DCP2的叶宽达6.87 cm，而DCP4的叶长/宽比最高（2.77）。这些差异反映了种群对海拔（1318-1883 m）和降水（288-405 mm）等环境梯度的适应策略。

EO分析鉴定出23种化合物（占总量88.49-95.5%），以含氧倍半萜（47.84-76.26%）和单萜烃（2.33-37.37%）为主。carotol作为核心组分，在DCP4达到74.03%。通过双向聚类划分出3种化学型：DCP1（carotol-bornyl acetate型）、DCP3（carotol-α-pinene型）、DCP2/4/5（高carotol型，64.03-74.03%）。相关性分析发现carotol与daucene呈强负相关（r=-0.83）。

生物活性评估显示：DCP3的AP-TPC最高（54.81 mg GAE/g DW），DCP5的AP-DPPH清除率达53.25%。抗菌实验中，DCP3对E. coli抑制圈1.24 cm，DCP5对S. aureus抑制圈1.82 cm，显著优于对照。Mantel检验表明bulnesol与S. aureus抑制强相关（r>0.4）。

环境关联分析（CCA）揭示：第一典型变量（CC1，解释63.24%变异）显示a-pinene与年降水量负相关，而carotol与交换性钾（r=-0.95）、锌含量显著关联。形态-化学回归模型建立12组显著方程，如a-pinene可由苞片长（BL，β=-0.502）等4个性状预测（r²=0.697）。

该研究首次系统描绘了伊朗野生胡萝卜种群的化学地理格局，发现3个具有产业化潜力的新化学型。高carotol型（>73%）种群可作为抗癌、抗炎药物开发的优质原料；建立的形态标记筛选体系将育种成本降低70%。环境-化学关联模型为定向栽培提供理论依据，而DCP3种群兼具高TPC（54.81 mg GAE/g DW）和广谱抗菌性，是功能性食品开发的理想材料。这些发现不仅填补了胡萝卜起源中心研究的空白，更为药用植物资源可持续利用提供了范式。