编辑推荐：
为解决三角叶薯蓣（Dioscorea deltoidea）因过度利用导致野生资源减少，且其薯蓣皂苷元（diosgenin）产量受多种因素制约的问题，研究人员开展了诱导子（SA、MeJa 等）和前体（β -sitosterol 等）对其试管苗薯蓣皂苷元合成影响的研究。结果表明前体比诱导子更能提升产量，还确定了最佳组合。该研究为优化薯蓣皂苷元的工业生产提供依据。
在神奇的植物世界里，有许多宝藏等待人们去挖掘。三角叶薯蓣便是其中之一，它是一种生长在热带和亚热带地区的药用植物，在医药领域有着至关重要的地位。薯蓣皂苷元是三角叶薯蓣中一种极为关键的次生代谢产物，被广泛应用于生产甾体药物，像人们熟知的避孕药、性激素以及治疗心血管疾病的药物等都离不开它。然而，由于其被大量使用，加上非法采集，三角叶薯蓣的野生资源急剧减少，面临濒危的困境。同时，气候变化和环境差异也会影响其体内薯蓣皂苷元的含量，这使得从野生植株获取薯蓣皂苷元变得愈发困难 。为了寻找新的解决办法，来自印度克什米尔大学、可爱专业大学、CSIR - 印度综合医学研究所等机构的研究人员开展了一项重要研究，旨在探索如何提升三角叶薯蓣试管苗中薯蓣皂苷元的产量。该研究成果发表在《Discover Plants》上，为相关领域带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。在植物组织培养方面，从野生三角叶薯蓣植株获取材料，经过一系列严格的消毒处理后进行培养，为后续实验提供稳定的植物材料。利用气相色谱 - 质谱联用技术（GC - MS），对薯蓣皂苷元进行精准分析，确定其含量。通过响应面法（RSM），对诱导子和前体的最佳浓度进行优化，从而找到提升薯蓣皂苷元产量的最优组合。
研究结果如下：
- 高效诱导子筛选：研究人员分析了不同诱导子对三角叶薯蓣试管苗薯蓣皂苷元产量的影响。结果发现，与对照组相比，茉莉酸甲酯（MeJa）和水杨酸（SA）效果显著。其中，SA 在 200μM 处理 4 小时时，薯蓣皂苷元含量最高，达到 0.912% DW；MeJa 在 100μM 处理 8 小时时，薯蓣皂苷元含量为 0.814% DW 。而茉莉酸（JA）和脱落酸（ABA）对薯蓣皂苷元产量的提升作用较小。
- 诱导子对生物量和薯蓣皂苷元产量的影响：进一步研究不同浓度 SA 和 MeJa 在不同处理时间下对生物量和薯蓣皂苷元产量的影响。MeJa 处理后，生物量在 4 小时和 16 小时减少，8 小时略有增加；SA 处理则普遍使生物量高于 MeJa 处理。在薯蓣皂苷元产量方面，不同处理和时间均有显著差异，再次验证了 SA 200μM 处理 4 小时效果最佳。
- 前体对生物量和薯蓣皂苷元产量的影响：研究前体（角鲨烯、β - 谷甾醇、胆固醇）对生物量和薯蓣皂苷元产量的影响。结果显示，β - 谷甾醇在 100μM 时，处理 5 天生物量最高；在提升薯蓣皂苷元产量上，β - 谷甾醇（200μM）效果最好，处理 5 天达到 1.006% DW ，角鲨烯（100μM）次之。但随着时间延长，各前体处理的薯蓣皂苷元产量均下降。
- 诱导子和前体组合对生物量和薯蓣皂苷元产量的影响：通过 RSM 设计实验，研究 SA 和 β - 谷甾醇不同组合的影响。结果表明，二者线性效应显著，且相互作用对薯蓣皂苷元产量影响为负，对生物量影响不显著。最终确定最佳浓度组合为 165μM SA 和 150μM β - 谷甾醇，此时薯蓣皂苷元产量达 1.321% DW，生物量为 1.958g。
研究结论和讨论部分指出，SA 和 MeJa 显著提升了薯蓣皂苷元产量，且 SA 效果更突出，这与其他植物研究中诱导子的作用效果不同，体现了植物对诱导子反应的物种特异性。前体中 β - 谷甾醇提升薯蓣皂苷元产量的效果最佳，其在代谢途径和基因表达调控方面具有重要作用。SA 和 β - 谷甾醇组合不仅能提升薯蓣皂苷元产量，还能平衡生物量积累，为大规模生产提供了新方向。该研究为三角叶薯蓣薯蓣皂苷元的工业化生产提供了理论依据和实践指导，通过优化诱导子和前体的使用，有望实现薯蓣皂苷元的高效生产，缓解野生资源压力，推动甾体药物产业的可持续发展。
