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兰州百合病毒病研究揭示病毒对生长与营养品质的影响—新闻—科学网

花匠小妙招
2024-11-18 04:40

在兰州这片历史悠久的百合种植地上，一项关于兰州百合生长与营养品质受病毒影响的研究取得了重要进展。由中国科学院西北生态环境资源研究院百合研究团队主导的这一研究，不仅深入剖析了百合无症病毒（LSV）和黄瓜花叶病毒（CMV）对百合的单一及复合感染效应，还揭示了这些病毒如何操纵宿主的代谢过程，进而影响百合的生长和药用品质。相关论文发表于《经济作物及产品》。

兰州百合，作为世界上优质甜百合品种，不仅因其独特的口感深受消费者喜爱，更因其药食同源的特性在中医药领域占据重要地位。然而，长期以来，细菌、真菌和病毒的感染一直是制约百合产量和质量提升的关键因素。特别是LSV和CMV的复合感染率高达41.9%，对百合产业构成了严重威胁。

此次研究团队在兰州生态农业试验研究站的百合观测样地，对连续生长四年的兰州百合进行了系统取样和分析。通过对比健康植株与病毒感染植株的生长指标、营养参数以及代谢产物的积累情况，研究揭示了病毒感染对百合生长的深刻影响。

研究发现，LSV和CMV的复合感染对百合的生长和营养品质造成的负面影响远超过单一感染。复合感染植株的高度、茎粗和单株产量均显著下降，但令人意外的是，总酚和总黄酮等抗氧化物质的含量却显著增加。这一发现不仅揭示了病毒对百合药用成分的潜在促进作用，也为未来通过病毒调控提升百合药用价值提供了新的思路。

进一步的代谢组学分析显示，不同病毒感染对百合的代谢途径产生了特定的影响。复合感染主要影响酪氨酸代谢，促进黄酮、糖苷等抗氧化物质的积累；LSV则更倾向于影响碳水化合物代谢，增加类固醇、萜类化合物等药用成分的积累；而CMV则对脂肪酸和色氨酸代谢产生显著影响，导致不饱和脂肪酸、生物碱等代谢物水平的变化。

尤为重要的是，研究还指出LSV在诱导药用活性成分积累方面可能具有更大的潜力，为开发针对LSV的生防剂提供了科学依据。此外，研究还发现了功能代谢物与百合生长和营养参数之间的显著相关性，为通过分子育种手段培育优质高产抗病毒百合新品种奠定了坚实基础。

此次研究成果不仅加深了对兰州百合病毒致病机制的理解，也为百合产业的可持续发展提供了有力支持。未来，随着更多抗病毒策略和新品种的涌现，我们有理由相信兰州百合将在药食两用的道路上走得更远、更稳。

相关论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119158

兰州百合。西北生态环境资源研究院供图。