中國(guó)林科院熱林中心人工誘導(dǎo)沉香形成的生理機(jī)制研究取得新進(jìn)展

土沉香位列我國(guó)四大珍稀香料“沉檀龍麝”之首，廣泛應(yīng)用于名貴藥材、宗教用品和高檔香料。目前，我國(guó)土沉香種植面積超過(guò)100萬(wàn)畝。沉香結(jié)香技術(shù)的突破，不僅能夠推進(jìn)我國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，也有助于創(chuàng)造鄉(xiāng)村振興特色產(chǎn)業(yè)。日前，中國(guó)林科院熱林中心的一項(xiàng)研究成果為優(yōu)化和創(chuàng)新現(xiàn)有人工結(jié)香技術(shù)提供了新的思路。

土沉香，別稱(chēng)白木香，為瑞香科沉香屬植物，是我國(guó)重要的鄉(xiāng)土珍貴樹(shù)種。當(dāng)其在遭受風(fēng)折、雷擊、蟲(chóng)蛀和人工傷害的自我防御過(guò)程中，產(chǎn)生含有芳香油脂的木材部分稱(chēng)為沉香。無(wú)論是物理創(chuàng)傷、化學(xué)刺激或者微生物侵?jǐn)_，均能誘導(dǎo)土沉香產(chǎn)生沉香，但該過(guò)程需經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間，并且不同結(jié)香技術(shù)，沉香形成的時(shí)間、產(chǎn)量和結(jié)香品質(zhì)以及含油脂量亦不盡相同。沉香形成過(guò)程中，關(guān)鍵香氣物質(zhì)形成及其復(fù)雜的生理響應(yīng)機(jī)制方面的相關(guān)研究尤為欠缺。

熱林中心沉香結(jié)香研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)開(kāi)展高效結(jié)香菌液、植物類(lèi)激素以及無(wú)機(jī)鹽耦合誘導(dǎo)生產(chǎn)沉香實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)分析沉香形成過(guò)程中內(nèi)源性激素、相關(guān)酶活性、主要糖類(lèi)和次生代謝產(chǎn)物的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，揭示了人工誘導(dǎo)沉香形成的差異生理機(jī)制。

研究結(jié)果表明：與對(duì)照處理相比，人工誘導(dǎo)處理土沉香木質(zhì)部茉莉酸（JA）、水楊酸（SA）、氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（乙烯前體ACC）和脫落酸（ABA）的防御激素濃度顯著增加，赤霉素（GA）和吲哚乙酸（IAA）一類(lèi)生長(zhǎng)激素呈明顯降低趨勢(shì)；隨著誘導(dǎo)時(shí)間的延長(zhǎng)，超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性以及脯氨酸含量先升高后下降，丙二醛含量明顯降低；誘導(dǎo)處理后總糖和可溶性糖含量明顯降低，可溶性糖含量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)恢復(fù)較快；各誘導(dǎo)處理中一共鑒定出33種沉香關(guān)鍵香氣物質(zhì)，主要包括萜烯類(lèi)、芳香族和色酮及其衍生物，其相對(duì)含量因處理而異。

研究成果論文于2024年11月發(fā)表在國(guó)際知名期刊Frontiers in Plant Science。中國(guó)林科院熱林中心沉香結(jié)香研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人龐圣江副研究員為論文第一作者，田祖為和周再知為論文通訊作者。該研究工作得到中國(guó)林科院中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金、廣西自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等資助。（龐圣江）