大叶地锦草（Eclipta prostrata (L.) L.）靶向次生代谢产物分析：发育阶段动态、组织特异性分布及根部和地上部分的胁迫诱导积累

《Journal of Plant Growth Regulation》：Targeted Secondary Metabolite Profiling in Eclipta Prostrata (L.) L.: Developmental Stage Dynamics, Tissue-Specific Distribution, and Stress-Induced Accumulation in Root and Shoot

　　

摘要

Eclipta prostrata (L.) L.（墨旱莲），属于菊科的一种药用植物，以其具有生物活性的次生代谢产物（SMs）而闻名，在不同组织、发育阶段以及胁迫条件下表现出动态的代谢调控。本研究调查了鳶尾草素（WDL）、去甲基鳶尾草素（DW）、木犀草素、木犀草素-7-葡萄糖苷、芹菜素、柚皮素和烟酸的分布，以了解其生物合成模式。发育阶段和组织特异性分析表明，大多数SMs主要积累在芽组织（地上部分）中，DW除外，DW富集在根部。木犀草素、木犀草素-7-葡萄糖苷和芹菜素等黄酮类化合物在营养生长阶段的芽组织中含量最高，而WDL和烟酸主要在生殖生长阶段的芽组织中积累，DW则主要在营养生长阶段的根部积累。为探讨水杨酸（SA）、甲基茉莉酸（MJ）、损伤及非生物胁迫刺激对根和芽组织中SMs分布的影响，我们检测了不同时间点的胁迫诱导代谢物积累情况。研究发现，非生物胁迫，尤其是温度波动（低温和高温），会增加SMs的积累，表明温度变化与两种组织中代谢物水平的改变有关。MJ、SA和损伤胁迫也会改变SMs水平，而损伤和甲基茉莉酸（MJ）处理会增强其在主要积累组织中的积累量，这表明根或芽在胁迫诱导的代谢重编程中各自发挥特异性作用，并进一步证实了它们参与植物防御。这些发现为SMs的分布模式和胁迫响应积累提供了见解，为优化生物活性化合物的生产奠定了基础。理解这些动态变化有助于制定可持续利用和增强E. prostrata药用潜力的策略。