解析藿香（Agastache rugosa）代谢重编程奥秘：光与养分协同调控机制及栽培启示

为探究藿香（Agastache rugosa）在不同光和养分条件下的代谢适应，研究人员开展相关研究。发现高光植株在 NPK2 时碳固定和氧化还原平衡最佳；低光植株在 NPK4 时增强碳固定，NPK3 时 ATP 增多。该研究揭示其代谢可塑性，为栽培提供参考。

　　本研究探索藿香（Agastache rugosa）在不同光照和养分条件下的代谢适应情况，重点关注光合作用和呼吸作用途径之间的协调。实验中，植株分别在两种光照水平（高光，无遮荫；低光，50% 遮荫）和四种养分处理（NPK1，40 mg kg^?1；NPK2，80 mg kg^?1；NPK3，120 mg kg^?1；NPK4，160 mg kg^?1）下生长，并对关键代谢参数进行分析。高光植株在 NPK2 处理时，碳酸酐酶活性达到峰值（5.17 ± 0.26 U g^?1鲜重），NADP⁺/NADPH 和 NAD⁺/NADH 比值分别提高 20.6% 和 12.8%，优化了碳固定和氧化还原平衡。低光植株在 NPK4 处理时，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）上调 110%，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）上调 34%，显示出增强的回补性碳固定。尽管低光植株呼吸活性较低（NADH - 泛醌还原酶，下降 50%；细胞色素 c 氧化酶，下降 46%），但在 NPK3 处理时，通过减少消耗，其 ATP 含量比其他处理高十倍。主成分分析和层次聚类分析（相似度大于 60%）显示不同光照处理下存在明显的代谢策略差异。光合作用、呼吸作用和氧化还原参数之间的强相关性（r > 0.7，P < 0.001）表明，它们通过共享的调控网络实现代谢整合。研究结果揭示了藿香的代谢可塑性，为理解植物适应性提供了见解，对其栽培具有指导意义。此外，多变量分析揭示了协调能量代谢的复杂调控网络，突出了藿香在动态环境条件下维持能量和氧化还原平衡所采用的代谢重编程机制。