我校民族医药学院古锐教授团队在《Biochar》(中科院一区,TOP期刊)上发表题为“Biochar Nanoparticles Enhance Flowering in Gentiana szechenyii Kanitz. by Modulating Source-Sink Carbon Allocation and Gene Expression”的研究论文。我校陈国鹏助理研究员为第一作者,民族医药学院硕士研究生泽仁拉么为共同第一作者,古锐教授和钟世红教授(西南民族大学)为共同通讯作者。
藏药资源是我国重要的生物资源,具有药用、经济、文化传承及生态价值。青藏高原特殊生境决定了药用部位生长缓慢,但也保障了药材有效成分积累与药材品质。确保药材品质基础上提高药材产量,保障藏药材稳定、可持续供给,实现“量质协同”成为藏药栽培产业最为关心关键问题。
团队以一级濒危藏药大花龙胆为研究对象,通过配施生物炭促进了大花龙胆开花,提升产量和品质。在养分充足条件下探究了生物炭对大花龙胆开花的影响。施用18 g生物炭使花朵数量增加24.2%,但土壤氮、磷、钾、镁、硫、硅、锌和锰含量无显著变化。透射电镜观察发现,生物炭处理增加了叶绿体中BCNPs的积累,并提高了叶片淀粉浓度,而蔗糖水平保持不变。13CO2同位素示踪显示,叶片和花枝中的13C含量降低。转录组分析表明,蔗糖-淀粉代谢、开花调控、花分生组织发育以及激素相关基因表达上调。研究表明,BCNPs脱离生物炭后迁移至植物组织,通过调控碳分配以及开花和激素相关基因的表达,协同促进开花。BCNPs增强了源活性和库容量,并优先增强库强度,从而增加花朵数量。
该研究得到国家自然科学基金(82405013), 中国博士后面上基金(2024M760308)项目资助。
全文链接:https://doi.org/10.1007/s42773-026-00570-7
(供稿:民族医药学院)