王圣云1, 郭二彪2, 李梦君2*, 王忠华3*
收稿日期:2025-04-18
修回日期:2025-06-19
出版日期:2025-07-02
发布日期:2025-07-02
通讯作者:
李梦君, 王忠华
基金资助:Shengyun Wang1, Erbiao Guo2, Mengjun Li2*, Zhonghua Wang3*
Received:2025-04-18
Revised:2025-06-19
Online:2025-07-02
Published:2025-07-02
Contact:
Mengjun Li, Zhonghua Wang
摘要: 该文聚焦药用植物叶色突变体, 系统阐述其诱发途径、突变分子机制及特色应用, 凸显药用植物在次生代谢调控中的研究价值。叶色突变体是因基因突变致使叶绿素合成或降解异常, 进而导致叶片颜色改变的突变类型, 可依据苗期叶色、色素含量、遗传特性等进行分类。其诱发方式分为自发突变和人工诱发突变, 后者涵盖物理、化学和生物诱变, 各有优劣。在分子机制上, 叶绿素合成与降解关键基因突变导致色素代谢失衡, 叶绿体发育相关基因异常影响叶绿体结构与功能, 光合作用基因变异改变光能捕获与转化效率, 转录因子与光信号/激素通路协同调控叶色。在药用植物中, 叶色突变常伴随光合效率变化, 通过能量供应、碳氮分配及代谢前体共享, 重塑 “叶绿素代谢-次生代谢” 网络, 进而调控黄酮、萜类、生物碱等药用次生代谢产物的合成与积累。因此, 叶色突变体不仅是解析光合与叶绿体发育机制的工具, 还是挖掘药用成分合成调控网络的关键材料, 在功能基因组学研究、分子标记辅助育种及高活性成分药用种质创制中应用前景广阔。尽管叶色突变体研究已取得一定成果, 但仍面临突变体筛选效率低、部分基因功能不明、多组学数据整合不足等问题。未来需依托 CRISPR 基因编辑等技术, 结合多组学整合与人工智能筛选, 重点突破药用成分合成的光调控机制, 以期推动濒危物种遗传改良及高活性品种培育。
王圣云, 郭二彪, 李梦君, 王忠华. 药用植物叶色突变体诱发与突变分子机制研究进展. 植物学报, DOI: 10.11983/CBB25069.
Shengyun Wang, Erbiao Guo, Mengjun Li, Zhonghua Wang. Research Progress on the Induction of Leaf Color Mutants in Medicinal Plants and Their Molecular Mechanisms of Mutation. Chinese Bulletin of Botany, DOI: 10.11983/CBB25069.
| [1] | 叶学敏, 高伟, 唐星林, 陈伏生, 孙荣喜, 罗坤水. 氮磷添加对常绿阔叶林幼树叶片植食损伤的影响及调控机制[J]. , 2026, 50(化学计量与功能性状): 0-. |
| [2] | 杨启林, 李小双, 杨瑞瑞, 刘秀瑾, 梁玉青, 张欢, 银芳柳, 张道远. 极端耐干苔藓齿肋赤藓的耐干适应机制与作物改良启示[J]. 生物多样性, 2025, 33(9): 25336-. |
| [3] | 罗号东, 刘勇波. 植物卷须发生及调控机制研究进展[J]. 植物学报, 2025, 60(6): 993-1004. |
| [4] | 平晓燕, 杜毅倩, 赖仕蓉, 孔梦桥, 余国杰. 植物应对食草动物采食的化学防御策略研究进展[J]. 植物生态学报, 2025, 49(5): 667-680. |
| [5] | 徐波, 杨子松, 李波, 石福孙. 海拔对暗紫贝母生长及鳞茎药用成分含量的影响[J]. 植物生态学报, 2025, 49(12): 1-. |
| [6] | 王文琪, 杨永川, 昌维, 胡四维, 牟文博, 曾岩. 不同生境下甘松群落结构、生长特征及潜在资源量估算[J]. 生物多样性, 2025, 33(11): 25382-. |
| [7] | 何璐梅, 马伯军, 陈析丰. 植物执行者抗病基因研究进展[J]. 植物学报, 2024, 59(4): 671-680. |
| [8] | 车佳航, 李纬楠, 秦英之, 陈金焕. 木本植物叶色变异机制研究进展[J]. 植物学报, 2024, 59(2): 319-328. |
| [9] | 赵常提, 夏青霖, 田地, 陈冰瑞, 朱瑞德, 刘宵含, 俞果, 吉成均. 长期氮添加对温带落叶阔叶林优势植物叶片次生代谢产物的影响[J]. 植物生态学报, 2024, 48(12): 1576-1588. |
| [10] | 朱璐, 袁冲, 刘义飞. 植物次生代谢产物生物合成基因簇研究进展[J]. 植物学报, 2024, 59(1): 134-143. |
| [11] | 黄慧梅, 高永康, 台玉莹, 刘超, 曲德杰, 汤锐恒, 王幼宁. 硝酸盐转运蛋白NRT2在植物中的功能及分子机制研究进展[J]. 植物学报, 2023, 58(5): 783-798. |
| [12] | 张晋丹, 冯旻. 一种提升流式细胞术分析效果的前处理方法[J]. 植物学报, 2023, 58(2): 285-297. |
| [13] | 姚仁秀, 陈燕, 吕晓琴, 王江湖, 杨付军, 王晓月. 海拔及环境因子影响杜鹃属植物的表型特征和化学性状[J]. 生物多样性, 2023, 31(2): 22259-. |
| [14] | 罗韶凡, 蒋凯, 黄卫昌. 植物花距表型趋同进化和发育机制多样化的研究进展[J]. 生物多样性, 2023, 31(11): 23249-. |
| [15] | 赵仁生, 许诗嘉, 宋鹏飞, 周翔, 张亚洲, 袁燕. 青藏高原药用植物分布格局及保护优先区[J]. 生物多样性, 2022, 30(4): 21385-. |
| 阅读次数 | ||||||
|
全文 |
|
|||||
|
摘要 |
|
|||||