灯盏花[Erigeron breviscapus(Vant.)Hand.-Mazz]又名短葶飞蓬、灯盏细辛、细药、牙陷药、踏地莲花菜、地顶草、地朝阳、野菠菜、东菊等为菊科植物(Compositae)飞蓬属(Erigeron)短亭飞蓬的全草。有活血化瘀、通经活络、散寒解表、祛风除湿、消炎止痛的功效。大量药理研究表明,灯盏花中的主要有效成分为以灯盏花素的总黄酮,其含量与灯盏花类群及生长环境密切相关,其中土壤中的大量元素也是影响因素之一,但其机制并不清楚。为此,实验以温室土壤栽培条件下的灯盏花幼苗为实验材料,以MS Base Salts(N-P-K,with vitamins)培养基为基础,进行三因子、三水平的正交设计,共计9个处理组。分别对不同处理下的植株表型,栽培土壤植株元素变化,叶片的叶绿素荧光参数进行了测定,并对9处理幼苗期、盛花期地上部分进行了转录组测定、分析。结果表明:1.不同元素组合对灯盏花叶片气孔会产生明显影响,其中YE11的气孔开合度较低,YE15和YE19气孔的开合度较高。表明灯盏花的气孔开合度与氮、磷、钾均有一定的关系,氮元素过高会降低气孔开合度,高钾会提高气孔开合度,高磷能缓解高氮所引起的气孔低开合度。2.不同元素组合对灯盏花植株表型产生明显影响,其中YE12、YE16和YE19的长势较好,植株形态大,根系发育粗壮。表明高磷有利于灯盏花的生长及根系发育,而氮元素不宜过高,适当降低钾元素可缓解高氮对植株带来的不利影响。3.不同元素组合对栽培基质及叶片的元素含量Fulvestrant溶解度影响明显不同,且随时间而变化,如第10天,YE11、YE19的土壤铵态氮含量,YE11和YE13的土壤有效磷,YE11和YE13的土壤速效钾具显著性差异。YE13和YE17的灯盏花叶片氮含量,YE11和YE16的磷含量,YE15和YE18的钾含量存在显著性差异。表明栽培基质中大量元素会影响植物叶片中的元素含量。4.不同元素配比对灯盏花叶片黄酮含量的影响不同,在2/3N、1/1N时,黄酮含量明显增加,表明高氮会降低灯盏花的总黄酮量。5.不同元素处理对灯盏花叶绿素荧光参数的影响非常显著性,其中YE11-YE14、YE11-YE15和YE11-YE16的F0,YE11-YE16和YE11-YE17的Fm,YE11-YE17、YE13-YE14和YE13-YE17的Fv/Fm,YE11-YE16、YE11-YE17和YE11-YE19的NPQ,YE11-YE15、YE11-YE16和YE12-YE15的q P差异显著性。结果表明,全N下灯盏花叶片的最小初始荧光(F0)呈升高的变化趋势,而最大荧光(Fm)和最大光化学量子效率(Fv/Fm)表现为下降的变化趋势。6.基于转录组数据,通过GO富集分析,发现不同功能的注释基因存在较大的差异,其中氧化还原酶活性(oxidoreductase activity)、缺水应答(response to water deprivation)、光合膜(photosynthetic membrane)、叶绿体类囊体(chloroplast thylakoid)、光合作用(photosyntmedical endoscopehesis)等较多。通过KEGG对20个信号通道进行了共富集,发现不同元素组合对不同通道均有影响。其中影响较大的有苯丙烷生物合成途径的COMT、peroxidase、CYP73A、4CL;类黄酮生物合成途径中的CHS、CHR、F3H;氮代谢调控途径中NRT、NR、nirA、CA、GLU。综上所述,不同元素组合对对灯盏花叶片气孔、植株表型、黄酮含量、叶绿素荧光参数均有不同的影响,其中氮对黄酮含量的影响最为明显,且元素间存在互作。转录组分析也表明,不同元素处理对苯丙烷生物合成途径的COMT、peroxidase、CYP73A、4CL,类黄酮生物合成途径中的CHS、CHR、F3H;氮代谢调控途径中NRT、NR、nirA、CA、GLU均有影响。结果表明,不同元素组合成可能是通过以氮利用为介导,从而影响黄酮代谢。实验结论对进一步阐析营养环境因素对selleckchem JNJ-42756493黄酮类物质合成的影响机制具有较好的促进作用。