近日，浙江农林大学吴学谦教授团队在国际权威期刊《Industrial Crops & Products》（中科院一区TOP）在线发表了题为《Molecular insights into ThMYB14-mediated flavonoid accumulation inTetrastigma hemsleyanumDiels et Gilg in response to water stress》的研究论文。研究团队发现，水分胁迫逆境（如干旱或积水）条件下，三叶青中的类黄酮含量会显著增加。通过系统研究，他们首次鉴定出一个名为ThMYB14的"基因开关"（转录因子），它能在水分胁迫条件下被激活，进而调控多个类黄酮合成相关基因的表达，最终促进三叶青类黄酮有效成分的形成。
三叶青（Tetrastigma hemsleyanumDielset Gilg）是中国特有的一种药用植物，也是畲族常用药材，畲民称“金线吊葫芦”，具有清热解毒、消肿止痛、化痰散结的药用功能，用于退热止咳止痛、小儿高热惊厥、百日咳、毒蛇咬伤等防治。现代医学研究表明，三叶青具有良好的抗病毒、抗炎功效，素有“植物抗生素”的美称，是浙江省新“浙八味”道地药材和丽水市“丽九味”重点培育品种，“遂昌三叶青”获得了国家地理标志农产品，因其安全高效的药用功能和适宜林下种植而备受重视，在推进山区乡村振兴和共同富裕中发挥着重要作用。
三叶青中药饮片的抗炎、抗病毒等药效主要受类黄酮含量影响，类黄酮是三叶青的主要药效成分。可是由于三叶青中类黄酮形成机制不清，实际生产中无法调控管理，导致三叶青类黄酮含量低且品质不稳定，成为了制约三叶青品质提升与质量控制的关键问题。
图1 CRISPR/Cas9敲除ThMYB14后黄酮含量显著降低
研究团队通过转基因毛状根体系，分别对ThMYB14进行了过表达和CRISPR/Cas9介导的基因敲除实验，结果表明，ThMYB14的过表达显著提高了黄酮含量，而基因敲除则导致黄酮含量下降。此外，酵母单杂交实验和分子对接分析进一步证明，ThMYB14可直接结合黄酮生物合成关键酶基因启动子上的特定cis-调控元件（如MBS、CCAAT-box和MBSI），从而正向调控其表达，促进黄酮合成。这一发现，通过揭示植物如何应对环境压力并增加有效成分，为中药材品质调控提供了科学依据。
图2ThMYB14调控黄酮生物合成关键基因上游cis-调控元件促进黄酮积累的分子机制
论文研究结果为水份调控三叶青药材品质提供了全新思路，说明三叶青适合给予干干湿湿刺激，进行喷重水，等水份偏干后再次喷重水，而不适合现代设施大棚滴灌和喷雾方式。自然气候条件下的林下种植三叶青模式，干-湿-干-湿（雨-晴-雨-晴）有利于三叶青类黄酮组分的形成，仿野生种植的三叶青质量品质优于大棚设施栽培，这为山区三叶青产业模式选择和高质量发展提供了科学依据和科技动力。
浙江农林大学吴学谦教授为通讯作者，江志彦博士和硕士研究生刘君瑶为论文的共同第一作者，研究得到了浙江农林大学科研启动基金、丽水市重点研发计划、浙江省农业科技合作项目等多项基金的支持。
（食健学院 江志彦 刘君瑶）
