Jidongwangia sp. JTT04作为一种新型生物菌剂：促进印度人参（Withania somnifera (L.) Dunal）的生长并调节其代谢特征

《BMC Plant Biology》：Jidongwangia sp. JTT04 as a novel bioinoculant: promoting growth and modulating the metabolic profile of Ashwagandha (Withania somnifera (L.) Dunal)

　　

摘要

尽管Withania somnifera (L.) Dunal（冬虫夏草）具有重要的药用价值，但关于内生微生物如何通过机制重编程宿主代谢以提升其生长速度和生物活性，目前仍存在较大的知识空白。本研究通过探讨从Tribulus terrestris中分离出的新型内生放线菌Jidongwangia sp. JTT04在提升冬虫夏草的生长速度、生化指标及功能特性方面的作用，试图填补这一空白。接种JTT04后，冬虫夏草的地上部分生物量显著增加，碳同化能力也得到提升，从而为初级代谢提供了必要的前体物质，使得葡萄糖、果糖和淀粉的含量大幅上升。这些碳水化合物作为碳骨架，促进了有机酸（柠檬酸和琥珀酸）及氨基酸的快速合成，同时使得饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量也有所增加。这一强大的初级代谢基础进一步推动了希克梅特途径和苯丙烷途径的活性，促使多种高价值的次级代谢产物大量生成，包括酚酸（咖啡酸、迷迭香酸）和黄酮类化合物（芦丁、山柰酚）。因此，这种整体性的代谢重定向直接提升了冬虫夏草的生化指标和功能特性，具体表现为抗氧化能力提升了1.51倍，还具有显著的抗炎作用（能够抑制环氧化酶-2和脂氧酶），以及广谱的抗菌活性。通过将养分吸收与生物活性有机结合，JTT04为冬虫夏草的可持续生物强化提供了一种有效的策略。