2025年6月4日，西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心(以下简称中心)在西南生物多样性实验室1楼报告厅（C1-24-26）举行2024-2025学年第33期学术活动。本次会议由赵明教授主持，陈军文教授、梁艳丽教授和唐卿雁副教授以及中心全体研究生参加了此次学术活动。
在此次学术活动上，刘亚红以“Ecotype-specific phenolic acid accumulation and root softness in Salvia miltiorrhiza are driven by environmental and genetic factors”为题进行文献分享。丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge）是传统中药中重要的药用植物，其根的质地和酚酸类成分（如迷迭香酸 、丹酚酸 B ）含量受遗传和环境因素共同影响，但调控机制尚不明确。该研究对中国 4 个主要产区的生态型丹参进行多组学分析，发现低温和增强 UV-B 辐射可显著提升迷迭香酸(RA)和丹酚酸 B(SAB) 含量，其中四川生态型（Sm.SC）的根最粗、质地最软且酚酸含量最高。解剖学显示，木质部导管的放射状排列会增加根硬度，而 Sm.SC 的木质素呈簇状环形分布。基因组分析发现，Sm.SC 中存在独特的酚酸代谢基因簇，核心转录因子 SmWRKY40 通过结合 W-box 元件调控 RA/SAB 合成及木质素代谢。过表达 SmWRKY40 可提高酚酸和木质素含量，而敲除则导致根硬度下降。该研究揭示了丹参道地性形成的分子基础，为品质改良和遗传育种提供了理论依据。
杨阿支以“Controlled Nitrogen Release by Hydroxyapatite Nanomaterials in Leaves Enhances Plant Growth and Nitrogen Uptake”为题进行文献分享。由于氮肥输送效率低，限制了作物产量，并造成了环境污染。该研究开发了通过氢键和金属-配体相互作用负载尿素（26% N）的Zn和Fe掺杂羟基磷灰石纳米材料（ZnHAU，FeHAU）。纳米材料附着在叶片表皮角质层上，位于叶片表皮细胞的质外体中，在酸性条件 （pH 5.8） 下触发缓慢的氮释放，与传统尿素肥料相比，促进小麦 （Triticum aestivum） 生长并增加氮吸收。与尿素相比，ZnHAU和FeHAU 在模式植物质外体液pH值（长达2天）和植物叶膜中（长达10天）表现出更长的氮释放，在模拟高降雨事件（50 mm）下具有高氮保留率（32%至53%）。高达4%的叶面氮递送剂量（如ZnHAU和FeHAU）不会在植物细胞中诱导毒性。在温室试验中，与叶面施用的尿素相比，叶面施用的ZnHAU和FeHAU 使新鲜和干燥的生物量提高了约214%和161%，氮吸收量提高了约108%。通过叶子附着的纳米材料控制氮的释放提高了农作物的氮输送和使用效率，从而创造了对环境影响较小的纳米肥料。
蒋雨虹以“Drying methods affect Nutritional Value, Amino acids, Bioactive Compounds, and In Vitro Function of Extract in Mulberry Leaves”为题进行文献分享。桑叶(ML)营养丰富，对食物和饲料都有益。该研究评估了五种干燥方法-晒干(SD)，风干(AD)，烘箱干燥(OD)，冷冻干燥(FD)和真空微波干燥(MD)，以保存营养物质和生物活性。体外模型测试了ML提取物的生物活性。结果表明，基于机器的方法(OD、FD和MD)在保留营养和生物活性方面优于自然方法(SD、AD)。OD有效地保存了氨基酸， FD和MD保留了粗蛋白质和纤维，MD在维持总多酚、维生素E、矿物质和生物活性化合物方面表现出色，增强了抗氧化能力，对脂质负载的 HepG2细胞的脂质代谢、ROS清除和抗凋亡有益的作用。总体而言， FD和MD是食品和药品等高价值产品的理想选择，而OD则是具有成本效益的动物饲料。SD和AD会导致严重的营养损失，除非成本很高，否则不建议使用 。
李海燕以“Multidimensional metabolic engineering of Yarrowia lipolytica for highly efficient biosynthesis of betulinic acid”为题进行文献分享。工程酵母是生产抗癌药物白桦脂酸（BA）的有潜力平台，但其效率常受细胞色素 P450 酶活性低、碳利用不足及异源途径代谢不匹配等因素限制。该研究开发了多维代谢工程策略，包括合理设计 CYP716A155、途径工程、辅因子工程、亚细胞工程和碳源优化，以构建高效 BA 生物合成途径。引入异源非氧化糖酵解（NOG）途径和异戊烯醇利用途径（IUP），显著增加了关键前体乙酰辅酶 A 和 IPP 的供应。通过引入 E120Q 突变的 CYP716A155 蛋白工程增强了其催化活性。利用细胞器工程加速下游碳通量，通过引入依赖 NADP + 的酶 GPD1 和 MCE2 实现氧化还原工程以增加 NADPH 供应。经优化的工程菌株在摇瓶培养中 BA 滴度为 271.3 mg/L，在 3 L 生物反应器中以甘露醇为碳源时达 657.8 mg/L，此乃迄今所报道之最高数值。
在此次学术会议过程中，参会的老师和学生就四位同学所进行汇报的内容提出了自己感兴趣的问题，与汇报者展开了热烈的讨论和交流。
（刘亚红 供稿）
（何澍然 审稿）