New Phytol | 丹参根如何“长”出丹参酮？单细胞与空间代谢组揭示周皮特化机制

该研究以多年生药用植物丹参为对象，背景在于丹参酮类活性成分主要积累于根部外层组织，其积累机制尚不明确。研究目的为通过结合单细胞转录组、空间代谢组和生物合成途径关键酶功能验证，揭示丹参根周皮形成过程中细胞分化与丹参酮积累的内在联系。结论表明，随着丹参根由幼龄进入成熟阶段，根外层细胞逐步分化为周皮结构，周皮相关细胞获得更强的二萜类代谢能力，丹参酮类化合物在木栓层细胞区域显著积累。研究还鉴定了SmCYP76AK5基因，其催化ferruginol的C-15位羟基化反应，参与丹参酮生物合成。该研究将丹参酮生物合成研究从组织水平推进到细胞类型水平，为理解丹参药材品质形成及其他药用植物活性成分的研究提供了参考。