伊朗普通荨麻（Urtica dioica L.）不同种群在农艺形态和植物化学特性上的多样性及其叶毛的比较观察

《Scientific Reports》：Diversity in agro-morphological and phytochemical traits with comparative leaf trichome observations among Iranian common nettle (Urtica dioica L.) populations

　　

摘要

药用植物内的表型多样性对于筛选优良基因型以及支持可持续的种植和育种策略至关重要。Urtica dioica L.（普通荨麻）是一种分布广泛的多年生植物，含有高浓度的生物活性化合物，因此成为制药、营养保健和化妆品行业的重要研究对象。本研究选取了8个伊朗地区的U. dioica种群（UDP1–UDP8），在受控的温室条件下对其进行农艺形态特征、植物化学成分、抗氧化能力和毛状体微结构的研究。研究发现，不同种群在植株高度、地上部和根部生物量以及生物量分配模式方面存在显著差异。UDP7的地上部生物量最高，而UDP4和UDP2在根系发育方面表现更佳。植物化学分析显示，不同种群之间的特殊代谢物含量存在明显差异。UDP4的总酚类化合物含量（4.93毫克没食子酸当量/克干重）、黄酮类化合物含量（46.50毫克芦丁当量/克干重）和抗氧化能力（22.60微摩尔Fe²⁺/克干重）均最高。高效液相色谱（HPLC）分析确定了绿原酸、咖啡酰苹果酸和芦丁为关键化合物，其中UDP5的绿原酸和芦丁含量最高，UDP8的咖啡酰苹果酸含量最高。扫描电子显微镜观察发现，不同种群的毛状体在密度、长度和分布模式上存在显著差异。这些研究结果凸显了伊朗本土U. dioica种群丰富的农艺形态和植物化学多样性，表明UDP7（其次是UDP1）在生物量生产方面具有较大潜力；UDP4在整体植物化学成分和抗氧化能力方面表现优异；UDP5和UDP8则是未来驯化、育种和植物药应用中特定酚类化合物的宝贵来源。